高一物理下學(xué)期期末考試復(fù)習(xí)提綱

1、一、曲線運(yùn)動曲線運(yùn)動的速度特點：質(zhì)點沿曲線運(yùn)動時，它在某點即時速度的方向一定在這一點軌跡曲線的切線方向上。因為曲線上各點的切線方向一般是不相同的，所以質(zhì)點在沿曲線運(yùn)動時速度的方向是在不斷改變的；又因為速度方向不斷改變，所以可說任何一個曲線運(yùn)動都是變速運(yùn)動。質(zhì)點在運(yùn)動中都具有加速度。物體做曲線運(yùn)動的條件：因為質(zhì)點沿曲線運(yùn)動時一定具有加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知，該質(zhì)點所受的合外力一定不為零，即質(zhì)點一定受到合外力的作用。這就是物體做曲線運(yùn)動的條件。對這個做曲線運(yùn)動的質(zhì)點受到的合外力還應(yīng)認(rèn)識到這個力的方向一定與質(zhì)點運(yùn)動方向不在一條直線上，否則質(zhì)點將沿直線運(yùn)動。二、運(yùn)動的合成與分解2、運(yùn)動的合成分解：

2、是在已學(xué)過的力的合成分解的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究的，由于位移、速度、加速度與力一樣都是矢量。是分別描述物體運(yùn)動的位置變化運(yùn)動的快慢及物體運(yùn)動速度變化的快慢的。由于一個運(yùn)動可以看成是由分運(yùn)動組成的，那么已知分運(yùn)動的情況，就可知道合運(yùn)動的情況。例如輪船渡河，如果知道船在靜水中的速度的大小和方向，以及河水流動的速度的大小和方向，應(yīng)用平行四邊法則，就可求出輪船合運(yùn)動的速度v（大小方向）。這種已知分運(yùn)動求合運(yùn)動叫做運(yùn)動的合成。相反，已知合運(yùn)動的情況，應(yīng)用平行為四邊法則，也可以求出分運(yùn)動和情況。例如飛機(jī)以一定的速度在一定時間內(nèi)斜向上飛行一段位移，方向與水平夾角為30，我們很容易求出飛機(jī)在水平方向和豎直方向的位移

3、：這種已知合運(yùn)動求分運(yùn)動叫運(yùn)動的分解。合運(yùn)動分運(yùn)動是等時的，獨(dú)立的這一點必須牢記。以上兩例說明研究比較復(fù)雜的運(yùn)動時，常常把這個運(yùn)動看作是兩個或幾個比較簡單的運(yùn)動組成的，這就使問題變得容易研究。在上例輪船在靜水中是勻速行駛的，河水是勻速流動的，則輪船的兩個分運(yùn)動的速度矢量都是恒定的。輪船的合運(yùn)動的速度矢量也是恒定的。所以合運(yùn)動是勻速直線的。一般說來，兩個直線運(yùn)動的合成運(yùn)動，并不一定都是直線的。在上述輪船渡河的例子中如果輪船在劃行方向是加速的行駛，在河水流動方向是勻速行駛，那么輪船的合運(yùn)動就不是直線運(yùn)動而是曲線運(yùn)動了。由此可知研究運(yùn)動的合成和分解也是為了更好地研究曲線運(yùn)動作準(zhǔn)備。掌握運(yùn)動的獨(dú)立性原

4、理，合運(yùn)動與分運(yùn)動等時性原理也是解決曲線運(yùn)動的關(guān)鍵。運(yùn)動合成、分解的法則：運(yùn)動的合成和分解是指位移的合成與分解及速度、加速度的合成與分解。因為位移、速度和加速度都是矢量，所以運(yùn)動的合成（矢量相加）和分解（矢量相減）都遵循平行四邊形法則。關(guān)于這一點通過實驗是完全可以驗證的，通過對實際運(yùn)動觀察也能得到證實。如圖所示，若OA矢量代表人在船上行走的位移（速度或加速度）OB矢量代表船在水中行進(jìn)的位移（速度或加速度），則矢量OC的大小和方向就代表人對水（合運(yùn)動）的位移（速度或加速度）。幾點說明： 掌握運(yùn)動的合成和分解的目的在于為我們提供了一個研究復(fù)雜運(yùn)動的簡單方法。 物體只有同時參加了幾個分運(yùn)動時，合成才

5、有意義，如果不是同時發(fā)生的分運(yùn)動，則合成也就失去了意義。 當(dāng)把一個客觀存在的運(yùn)動進(jìn)行分解時，其目的是在于研究這個運(yùn)動在某個方向的表現(xiàn)。 處理合成、分解的方法主要有作圖法和計算法。計算法中有余弦定理計算、正弦定理計算、勾股定理計算及運(yùn)用三角函數(shù)等。三、平拋物體運(yùn)動物體平拋的運(yùn)動：大家知道，物體只在重力作用下自由下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動；物體只在重力作用下初速度向下的叫豎直下拋運(yùn)動；物體只在重力作用下初速度豎直向上的運(yùn)動叫豎直上拋運(yùn)動。平拋運(yùn)動與以上這些運(yùn)動不同之處在于初速度的特點。 物體只在重力作用下，初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動叫平拋運(yùn)動。做拋體運(yùn)動的物體，都是只受重力作用，顯然這里的“拋”不是

6、指把物體拋出的過程，而是指拋出后物體的運(yùn)動。 平拋運(yùn)動可以看作是水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。關(guān)于這一點可以這樣來考慮。在空間的豎直平面上建立一個直角坐標(biāo)系（oxy），使x軸的正方向與拋出時的速度方向重合，使y軸豎直向下。那么，如果平拋出去的物體沒有受到重力作用，則它將以平拋初速度做勻速直線運(yùn)動。且滿足：；若該物體沒有初速度，則它在重力作用下一定做自由落體運(yùn)動。且滿足：。因為平拋出去的物體既受重力作用，又有水平方向的初速度，所以它是這兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動。平拋運(yùn)動的規(guī)律：如圖，以拋出點為原點建立一個水平、豎直的直角坐標(biāo)系（oxy）。平拋出去的質(zhì)點沿x軸作勻速運(yùn)動，沿y軸

7、作自由落體運(yùn)動（初速度為零的勻加速運(yùn)動）。圖中虛線表示質(zhì)點所在的位置分別對應(yīng)的在x、y軸上的坐標(biāo)。圖中紅色的曲線是平拋運(yùn)動的軌跡，蘭色的有向線段表示到A位置時的位移。 平拋運(yùn)動的軌跡：平拋運(yùn)動的軌跡（拋物線）可以用xy的坐標(biāo)方程表示：這是一個拋物線方程。 經(jīng)時間物體的位移： 則由圖不難看出位移方向與水平方向的夾角滿足 時刻物體的速度：且速度方向與軸的夾角滿足： 平拋物體的加速度：方向豎直向下。由此說明平拋運(yùn)動是勻變速（加速度恒定）運(yùn)動。四、勻速圓周運(yùn)動。 它是圓周運(yùn)動中最簡單而又最常見的曲線運(yùn)動，它是在任何相等的時間里通過的圓弧長度都相等的圓周運(yùn)動。其特征是：線速度大小不變，角速度不變，周期恒

8、定的圓周運(yùn)動，它是變加速曲線運(yùn)動。描述勻速圓周運(yùn)動的物理量及其之間關(guān)系為：F向心力不是特殊的力是物體在做圓運(yùn)動時受到諸力的合力。由動力學(xué)知識可知必須強(qiáng)調(diào)指出：使物體做勻速圓周運(yùn)動的向心力，不是什么特殊的力，任何一種力或幾種力的合力，只要它能使物體產(chǎn)生向心的加速度，它就是物體所受的向心力。萬有引力定律萬有引力定律是牛頓在前人大量觀測和研究的基礎(chǔ)上總結(jié)概括出來的最偉大的定律之一。萬有引力定律被發(fā)現(xiàn)的意義在于把地面上所了解的現(xiàn)象與宇宙中天體變化的規(guī)律統(tǒng)一了起來，直接向有神論進(jìn)行了沖擊；另一方面萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)摧毀了人類過去對宇宙的錯誤認(rèn)識，為人類確立全新的宇宙觀打下了基礎(chǔ)。這就是說萬有引力定律的發(fā)

9、現(xiàn)不僅具有學(xué)術(shù)上的意義，對人類物質(zhì)觀、宇宙觀的發(fā)展和進(jìn)步都起到了極其重要的作用。一、歷史的回顧：古代從農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和航海的實際需要出發(fā)，很早就開始了對天體運(yùn)動的研究?！疤煳膶W(xué)”可稱作是發(fā)展最早的自然科學(xué)之一。在幾千年的發(fā)展過程中“地心說”和“日心說”進(jìn)行了長期的斗爭。1、公元二世紀(jì)以希臘天文學(xué)家托勒玫為代表的地心說認(rèn)為：地球是宇宙的中心，宇宙萬物都是上帝創(chuàng)造。宇宙中的一切天體都圍著地球旋轉(zhuǎn)。這個學(xué)說在教會支持下，延續(xù)一千余年?，F(xiàn)在看來這個學(xué)說是錯誤的，但地心說的出現(xiàn)仍舊促使了世界航海事業(yè)的發(fā)展，對提高發(fā)展生產(chǎn)力起到了積極作用。2、十六世紀(jì)波蘭天文學(xué)家哥白尼，經(jīng)過四十年的觀測和研究，在古代日心說的

10、啟發(fā)下重新提出了新的日心說：太陽是宇宙的中心，地球和其它行星一樣都繞太陽旋轉(zhuǎn)。這個學(xué)說很容易解釋許多天文現(xiàn)象。這種學(xué)說雖然受到教會的反對和迫害，但在伽利略、布魯諾為代表的一些人支持下仍被人們逐漸接受。3、丹麥天文學(xué)家第谷經(jīng)過二十余年長期對行星的觀測和精確測量，又經(jīng)他的助手開普勒用二十年時間的統(tǒng)計分析概括進(jìn)一步完善了“日心說”。開普勒于十七世紀(jì)發(fā)表著名的開普勒三定律。開普勒第一定律：所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運(yùn)動，太陽是在這些橢圓的一個焦點上。開普勒第二定律：對每個行星來說，太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。開普勒第三定律：所有行星的橢圓軌道的長半軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周

11、期的平方的比值都相等。即三大定律的發(fā)現(xiàn)，使人類的天文學(xué)知識提高了一大步。二、 牛頓對行星運(yùn)動的解釋： 牛頓從他本人發(fā)現(xiàn)的牛頓第二定律出發(fā)深入分析和研究了天體運(yùn)行的規(guī)律，他對行星運(yùn)動的規(guī)律的解釋主要有以下幾個層次：1、設(shè)行星都沿圓周運(yùn)動，那么行星運(yùn)動所需的向心力應(yīng)滿足：由開普勒第三定律則：式中為行星質(zhì)量，R為行星運(yùn)動的軌道半徑。式中的常數(shù)K對太陽系來說保持不變。從牛頓第三定律出發(fā)，太陽吸引行星的力應(yīng)與行星吸引太陽的力大小相等。既然與行星質(zhì)量成正比，那么行星吸引太陽的力也應(yīng)與太陽的質(zhì)量M成正比，也就是說常數(shù)K是一個與太陽質(zhì)量M成正比的數(shù)。再引進(jìn)一個常數(shù)G，并令：則太陽吸引行星的力：常數(shù)G是與太陽質(zhì)

12、量無關(guān)的恒量。2、行星與衛(wèi)星之間的作用力與太陽和行星之間的作用力同屬一個性質(zhì)的力。關(guān)于這一點牛頓是從月亮運(yùn)行的周期T、軌道半徑R等已知參數(shù)計算得出，月球和地球之間的作用力也是跟它們質(zhì)量的乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比的。3、地球?qū)Φ孛嫖矬w的吸引力跟地球?qū)υ虑虻奈偻N性質(zhì)的力。地面上的重力加速度為g，地球的半徑為R，而月球到地心的距離恰為地球半徑的60倍，而月球作勻速圓周運(yùn)動的加速度恰為重力加速度的1/3600，這說明地球?qū)ξ矬w的吸引力和地球?qū)υ虑虻奈σ矊偻恍再|(zhì)的力。以上這些為牛頓提出萬有引力定律打下堅實基礎(chǔ)。三、萬有引力定律：1、內(nèi)容：任何兩個物體都是互相吸引的，引力的大

13、小跟兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。這就是萬有引力定律。2、公式應(yīng)注意：（1）公式中G稱作萬有引力恒量，經(jīng)測定。（2）公式中的R為質(zhì)點間的距離。對于質(zhì)量分布均勻的球體，可把它看做是質(zhì)量集中在球心的一個點上。（3）從可以看出，萬有引力是非常小的，平時很難覺察，所以它的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了對天體（質(zhì)量特別大）運(yùn)動的研究過程。四、萬有引力恒量的測定：自牛頓發(fā)表萬有引力定律以來，人們試圖在實驗中測出引力的大小，其目的在于給“萬有引力定律”進(jìn)行鑒別和檢驗。因為沒有被實驗驗證的理論總是空洞的理論，更無實際意義。英國物理學(xué)家卡文迪許承擔(dān)了這樣一項科學(xué)難題，他發(fā)揮了精湛的實驗才能，取得了極其精確的

14、結(jié)果。實驗裝置是用的扭秤（如右圖所示），秤桿長2.4，兩端各置一個鉛質(zhì)球，再用另外兩個球靠近，研究它們的引力規(guī)律。實驗原理是用力矩平衡的道理。實驗結(jié)果：首先驗證了萬有引力的正確性。另外測定了萬有引力恒量為：目前萬有引力恒量的公認(rèn)值為：小結(jié)：1、萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，絕不是牛頓一人的成果。它是人類長期研究奮斗的結(jié)果，甚至有人獻(xiàn)出了寶貴的生命。2、萬有引力定律的確立，并不是在1687年牛頓發(fā)表之時，而應(yīng)是1798年卡文迪許完成實驗之時。3、萬有引力定律的公式： 只適用于質(zhì)點間的相互作用。這里的“質(zhì)點”要求是質(zhì)量分布均勻的球體，或是物體間的距離r遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體的大小，這兩種情況。4、運(yùn)用萬有引力定律解決

15、具體問題時，要特別注意指數(shù)運(yùn)算。5、在計算過程中，如果要求精度不高，可取來運(yùn)算，這樣可使計算簡化。機(jī)械能自然界存在著各種形式的能，各種形式的能之間又可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化的過程中能的總量保持不變。這是自然科學(xué)中最重要的定律之一。各種形式的能在相互轉(zhuǎn)化的過程中可以用功來度量。這一章研究的是能量中最簡單的一種機(jī)械能，以及與它相伴的機(jī)械功，能的轉(zhuǎn)化和守恒，是貫穿全部物理學(xué)的基本規(guī)律之一。解決力學(xué)問題，從能量的觀點入手進(jìn)行分析，往往是很方便的。因此，學(xué)習(xí)這一章要特別注意養(yǎng)成運(yùn)用能量觀點分析和研究問題的習(xí)慣。這一章研究的主要內(nèi)容有：功和功率、動能和動能定理、勢能及機(jī)械能守恒定律。一、什么是功和功率1、

16、功（W）如圖所示，物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了一段位移，我們說力對物體做了功。有力、有力的方向上的位移是功的兩個不可缺少的因素。我們可以把力F沿位移S的方向和垂直于位移的方向分解為F、F。其中分力F做功，而分力F并未做功，而，所以力F對物體所做的功可表示為。同學(xué)們也可以試一下，把位移S分解為沿力F方向的分位移S和垂直于力F方向的分位移S。顯然物體在力F的作用下，沿力的方向的位移為S，同樣可得力F對物體做的功， 得出功的公式：該式既是功的量度式（也叫計算式），也是功的決定式。當(dāng)時，為正，式中的，為正功（或說外力對物做了功）；當(dāng)，式中的W為零（或說力不做功）；當(dāng)，為負(fù)值，式中的，為負(fù)功

17、（我們說力對物體做負(fù)功，或說物體克服外力做了功）。當(dāng)，或中的W也為負(fù)功（我們?nèi)哉f力對物體做負(fù)功?；蛘f物體克服外力做了功）；當(dāng)F是合力（）時，則W是合力功（）；如W是各力做功的代數(shù)和，我們說W的總功。幾點說明：（1）力（F）能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，產(chǎn)生加速度，但只有使物體移動一段位移（Ds），力的效應(yīng)才能體現(xiàn)出來，如引起速度的變化。可以說功是力在空間上的積累效應(yīng)。（2）功是屬于力的，說“功”必須說是哪個力的功。如：重力的功、拉力的功、阻力的功、彈力的功等。若是合力所做的功，就要說明是合力的功。（3） 公式中F、S都是矢量，而它們的積W是標(biāo)量，它的正與負(fù)僅由力與位移的夾角決定；它的正與負(fù)僅表示是對力

18、物體做功還是物體克服該力做功。 功的國際制單位是J（焦）。（4）功是能量變化的量度，是能量轉(zhuǎn)化的過程量。做功一定伴隨著一段運(yùn)動的過程（沒有即時意義），因此說功必須說明力在那個過程做的功。力對物體做了多少功就有多少其它形式的能轉(zhuǎn)化成物體的機(jī)械能。做功是能量轉(zhuǎn)化的一種方式。2、功率（P）某個力所做的功跟完成這個功所用時間的比值，叫該力做功的功率。即（1）因為 所以 （2）（1）、（2）兩式反映的是一個力在一段時間（t）內(nèi)做功的平均快慢程度，故稱做“平均功率”。若（2）式中的平均速度用即時速度v取代。則（2）式變?yōu)?（3）這就是即時功率的公式。注意：（1）功率是表示做功快慢的物理量，所謂做功快慢的實

19、質(zhì)是物體（或系統(tǒng)）能量轉(zhuǎn)化的快慢。平均功率描述的是做功的平均快慢程度，因此說平均功率必須說明是哪段時間（或哪段位移上）的平均功率。而即時功率描述的是做功瞬間的快慢程度，因此說即時功率必須說明是哪個時刻（或哪個位置）的即時功率。（2）功率和功一樣，它也是屬于力的。說到“功率”必須說是哪個力的功率。如：重力的功率、拉力的功率、阻力的功率、彈力的功率等。若是合力所做的功的功率，就要說明是合力的功率。（3）額定功率是機(jī)器設(shè)備安全有效工作時的最大功率值，當(dāng)機(jī)器以額定功率工作時，作用力增大，必須減小速度，兩者成反比。實際功率是機(jī)器工作時的功率，也可能超過額定的功率，這樣對機(jī)器設(shè)備、是有損害的。正常工作時，

20、機(jī)器的實際功率不應(yīng)超過它的額定功率值。（4）計算功率的三個公式的適用條件是不一樣的。（1）式除適用于力學(xué)范疇外，對其它領(lǐng)域也適用，如平均電功率，平均熱功率等；（2）式只適用于力學(xué)范疇，且要求力F為恒定的力，式中的為恒力F跟平均速度的夾角；（3）式適用于力學(xué)范疇，力F可以是恒力，也可以是變力，式中是力F與即時速度v的夾角。（5）功率的正負(fù)（僅由角決定）表示是力對物體做功的功率還是物體克服外力做功的功率。在國際制單位中功率的單位是W（瓦）。二、幾個應(yīng)該弄清楚的問題（選學(xué)）1、的適用條件。在使用功公式時，若不注意它的適用條件，往往得出錯誤的結(jié)論。例如，馬用水平力拉著碌子在場院上軋谷脫粒，若馬的拉力為

21、800牛頓，碌子在場院上轉(zhuǎn)圈的半徑是10米，求轉(zhuǎn)一圈馬對碌子做的功。碌子每轉(zhuǎn)一圈都回到原來的出發(fā)點，它并沒有發(fā)生位移，或稱位移為零。有人套用上式，認(rèn)為既然碌子的位移是零，則說明馬沒有對碌子做功，即使多轉(zhuǎn)幾圈也不會做功的，這樣的結(jié)論是錯誤的。因為按這樣的觀點來看，馬拉著碌子轉(zhuǎn)半圈是有位移的，而且位移恰好等于圓軌跡的直徑（20米）。前半圈馬對碌子做了功。同樣，后半圈馬也做了功，但上面卻得出馬拉碌子轉(zhuǎn)一圈（兩個半圓）沒有做功的結(jié)論，這顯然是自相矛盾的。為什么會得到馬沒有做功的結(jié)論，其主要是沒有注意公式的適用條件，亂套公式造成的。在機(jī)械運(yùn)動中，物體的位移（S）僅由物體初、末兩位置決定，在給定的時間內(nèi)或

22、確定的一段運(yùn)動過程中，物體的位移（包括大小和方向）具有確定的值。但在這段運(yùn)動過程中物體受的某個力（F）可能是恒定的，也可能是變化的。當(dāng)作用力（F）恒定時，公式中力的大小、位移的大小、力與位移的夾角都有確定的值，這樣可以得出力對物體做功的確定的值。但如果力（F）是變力（當(dāng)然這種變化可以是力的大小發(fā)生變化，也可以是力的方向發(fā)生變化，也可能是二者都變化），公式中力的大小或力與位移的夾角就無法確定。在這樣的情況下仍用公式來計算力對物體所做的功，肯定不會得出準(zhǔn)確的結(jié)果。這就是說上述的功的公式只適用于恒力做功的情況，對變力做功的情況是不適用的，因而有的讀物明確指出上述公式叫恒力功的公式。馬拉碌子轉(zhuǎn)圈，即使

23、馬的拉力保持在800牛頓，但由于這個力的方向總是沿著圓的切線方向，隨著碌子的運(yùn)動，這個力不斷地改變方向，是個變力。因此不能用功的公式來計算功。2、 怎樣計算變力的功？ 下面介紹兩種求變力功的方法： 可以把物體運(yùn)動的軌跡分割成足夠多的小段。使物體在每個足夠小的軌跡小段（DS）上所受的力可以看作是恒力時，就可以用功的公式計算出物體在每個小段上運(yùn)動時作用力的功（DW）。然后把各小段作用力的功求和，便能得出變力對物體所做的功。這種方法可稱作分割法。如馬拉碌子轉(zhuǎn)圈時，可以把圓軌跡均勻分割成n段（n足夠大），對每一小段（足夠?。﹣碚f，碌子的位移（DS）都和軌跡重合，在每一小段上都認(rèn)為馬的拉力的方向不變化，

24、而且與位移（DS）方向一致。即力與位移的夾角為零，在每個小段上拉力F所做的功（DW）可以從功的公式得出馬拉碌子轉(zhuǎn)一圈拉力所做的功因為等于碌子做圓運(yùn)動轉(zhuǎn)一圈通過的路程（圓周長）。即所以馬拉碌子轉(zhuǎn)一圈的功為 以上分析說明，使用功的公式時，一定要注意它的適用條件。 如果力的方向不改變僅僅是力的大小發(fā) 生了改變，也可以用圖象的方法求變力功。如圖所示，物體m靜置在光滑的水平面上與一個輕彈簧相連，彈簧的另一端固定在墻上。若彈簧的勁度系數(shù)為K，現(xiàn)用一個水平向右的力F拉物體，使物體移動一段位移S，第一次拉力是恒力；第二次緩慢地拉物體。試求兩次拉力所做的功。因為第一次拉力是恒力，且拉力方向與運(yùn)動方向相同，可以直

25、接用公式（W = FS）求得，也可以作出FS圖象（如圖）來求，顯然FS圖線下的面積就是力F所做的功；第二次緩慢地拉物體時，拉力F一定是變力，它的大小任何時刻都跟彈簧的彈力大小相等，力的方向與運(yùn)動的方向相同，也可以作出FS圖象（如下圖）來求解。FS圖線下的面積就是變力F所做的功。這是一個三角形的面積，面積等于底（S）乘高（KS）除以2，那么可得。這種求變力功的方法可稱作圖象法。三、小結(jié)：1、功是能量轉(zhuǎn)換多少的量度，做功的過程就是能量轉(zhuǎn)換的過程。做了多少功就有多少能量轉(zhuǎn)化成另一種形式的能，或有多少能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。2、要正確區(qū)分恒力功和變力功。公式只對恒力做功適用。不對具體問題作具體

26、分析，而是靠套用公式解題是學(xué)習(xí)物理的最大障礙。3、關(guān)于功率，要正確區(qū)分“平均功率”和“即時功率”。對于勻速直線運(yùn)動來說，因為平均功率與即時功率相等，故沒有區(qū)分的必要。4、在保證功率相同的情況下，因為功率P = Fv，所以牽引力越大，則速度越?。环粗疇恳υ叫?，速度越大。這就是汽車滿載時速度小，而空載時速度大的道理。功和能知識內(nèi)容：1、動能2、動能定理3、熟練應(yīng)用動能定理，解決涉及力的作用與物體運(yùn)動狀態(tài)變化之間關(guān)系的一系列力學(xué)問題。知識要點；1、動能：在機(jī)械能范籌內(nèi)，我們給能量下了個通俗的定義，什么是能？能是物體具有做功的本領(lǐng)。據(jù)此可推出：物體能做功，我們就說物體具有能，運(yùn)動著的物體就具有做功的

27、本領(lǐng)，流動的河水推動船只順流而下，對船做功，飛行的子彈打穿耙心，克服耙紙的阻力做功等等。因而運(yùn)動的物體能做功，運(yùn)動物體具有能。定義：物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。大?。慷龋簞幽苁菢?biāo)量，單位是焦耳。一個物體的動能是物體運(yùn)動狀態(tài)的函數(shù)。2、動能定理：內(nèi)容：外力對物體做功的代數(shù)和等于物體動能的增量數(shù)學(xué)表達(dá)式：，物體受到的所有力做功的代數(shù)和。，末態(tài)的動能減去初態(tài)的動能，稱為動能的增量。，動能增加 ，動能減少 ，動能不變（速率不變）3、應(yīng)用動能定理處理力學(xué)問題的一般程序（思路）明確研究對象和初、末狀態(tài)，明確初、末兩狀態(tài)的動能。對研究對象進(jìn)行受力分析、明確各力對物體做功的情況。依據(jù)動能定理，列出所

28、有力做功的代數(shù)和等于動能增量的方程。根據(jù)題目需要，解方程，統(tǒng)一單位，代入數(shù)值（題目提供的已知條件），求出答案。a動能定理由二定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)得出。用二定律結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式解決的力學(xué)問題，一般用動能定理也能解，且解得簡便。在應(yīng)用動能定理解題時，只考慮起、止兩狀態(tài)的動能和過程中各力做功情況，而不涉及過程經(jīng)歷的時間和經(jīng)歷此時過程中的每個細(xì)節(jié)。b動能定理反應(yīng)了做功是能量改變的途徑，同時是能量變化的量度的物理本質(zhì)。c現(xiàn)在，我們思考功的大小時就有了、和根據(jù)動能定理求功的思路（某些情況下，利用動能定理還可以求變力做動量知識要點：一、沖量1、沖量：作用在物體上的力和力的作用時間的乘積叫做沖量。表示為I=Ft

29、。2、沖量是個矢量。它的方向與力的方向相同。3、沖量的單位：在國際單位制中，沖量的單位是牛頓秒（NS）。4、物體受到變力作用時，可引入平均作用力的沖量。 要點：1、沖量是力的時間積累量，是與物體運(yùn)動過程相聯(lián)系的量。沖量的作用效果是使物體動量發(fā)生改變，因此沖量的大小和方向只與動量的增量直接發(fā)生聯(lián)系，而與物體動量沒有什么直接必然聯(lián)系。2、沖量是矢量，因而可用平行四邊形法則進(jìn)行合成和分解。合力的沖量總等于分力沖量的矢量和。二、動量1、動量：物體質(zhì)量與它的速度的乘積叫做動量。表示為。2、動量是矢量，它的方向與物體的速度方向相同。3、動量的單位：在國際單位制中，動量的單位為千克米/秒（kgm/s）。 要

30、點：1、動量與物體的速度有瞬時對應(yīng)的關(guān)系。說物體的動量要指明是哪一時刻或哪一個位置時物體的動量。所以動量是描述物體瞬時運(yùn)動狀態(tài)的一個物理量。動量與物體運(yùn)動速度有關(guān)，但它不能表示物體運(yùn)動快慢，兩個質(zhì)量不同的物體具有相同的速度，但不具有相同的動量。2、當(dāng)物體在一條直線上運(yùn)動時，其動量的方向可用正負(fù)號表示。3、動能與動量都是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量，但意義不同。物體動能增量與力的空間積累量功相聯(lián)系，而物體動量的增量則與力的時間積累量沖量相聯(lián)系。三、動量定理1、物體受到?jīng)_量的作用，將引起它運(yùn)動狀態(tài)的變化，具體表現(xiàn)為動量的變化。2、動量定理：物體所受的合外力的沖量等于物體動量的增量。用公式表示為： 要點

31、：1、在中學(xué)階段，動量定理的研究對象是一個物體。不加聲明，應(yīng)用動量定理時，總是以地面為參照系，即P1，P2，都是相對地面而言的。2、動量定理是矢量式，它說明合外力的沖量與物體動量變化，不僅大小相等，而且方向相同。在應(yīng)用動量定理解題時，要特別注意各矢量的方向，若各矢量方向在一條直線上，可選定一個正方向，用正負(fù)號表示各矢量的方向，就把矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。3、動量定理和牛頓第二定律為研究同一力學(xué)過程提供了不同角度的研究方法。應(yīng)用牛頓第二定律時，要涉及物體運(yùn)動過程中的加速度，而用動量定理只涉及始末狀態(tài)的動量，因而在過程量未給出的情況下，用動量定理解題較為方便，尤其對于物體在變力作用下做非勻變速直線

32、運(yùn)動或曲線運(yùn)動的情況，就更為簡便。四、動量守恒定律1、動量守恒定律內(nèi)容：系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，這個系統(tǒng)的總動量就保持不變。用公式表示為： 或 2、動量守恒定律的適用范圍：動量守恒定律適用于慣性參考系。無論是宏觀物體構(gòu)成的宏觀系統(tǒng)，還是由原子及基本粒子構(gòu)成的微觀系統(tǒng)，只要系統(tǒng)所受合外力等于零，動量守恒定律都適用。3、動量守恒定律的研究對象是物體系。物體之間的相互作用稱為物體系的內(nèi)力，系統(tǒng)之外的物體的作用于該系統(tǒng)內(nèi)任一物體上的力稱為外力。內(nèi)力只能改變系統(tǒng)中個別物體的動量，但不能改變系統(tǒng)的總動量。只有系統(tǒng)外力才能改變系統(tǒng)的總動量。 要點：1、在中學(xué)階段常用動量守恒公式解決同一直線上運(yùn)動的

33、兩個物體相互作用的問題，在這種情況下應(yīng)規(guī)定好正方向，方向由正、負(fù)號表示。2、兩個物體構(gòu)成的系統(tǒng)如果在某個方向所受合外力為零，則系統(tǒng)在這個方向上動量守恒。3、碰撞、爆炸等過程是在很短時間內(nèi)完成的，物體間的相互作用力（內(nèi)力）很大，遠(yuǎn)大于外力，外力可忽略。碰撞、爆炸等作用時間很短的過程可以認(rèn)為動量守恒。五、碰撞1、碰撞：碰撞現(xiàn)象是指物體間的一種相互作用現(xiàn)象。這種相互作用時間很短，并且在作用期間，外力的作用遠(yuǎn)小于物體間相互作用，外力的作用可忽略，所以任何碰撞現(xiàn)象發(fā)生前后的系統(tǒng)總動量保持不變。2、正碰：兩球碰撞時，如果它們相互作用力的方向沿著兩球心的連線方向，這樣的碰撞叫正碰。3、彈性正碰、非彈性正碰、

34、完全非彈性正碰：如果兩球在正碰過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能無損失，這種正碰為彈性正碰。如果兩球在正碰過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能有損失，這樣的正碰稱為非彈性正碰。如果兩球正碰后粘合在一起以共同速度運(yùn)動，這種正碰叫完全非彈性正碰。4、彈性正確分析：過程分析：彈性正碰過程可分為兩個過程，即壓縮過程和恢復(fù)過程。見下圖。規(guī)律分析：彈性正碰過程中系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒（機(jī)械能表現(xiàn)為動能）。則有下式：解得討論：當(dāng)時，即交換速度。當(dāng)時，若，則碰后，兩球同向運(yùn)動。若，則，即碰后1球反向運(yùn)動，2球沿1球原方向運(yùn)動。當(dāng)時，即不動，m1被反彈回來。六、反沖運(yùn)動1、反沖運(yùn)動：靜止或運(yùn)動的物體通過分離出一部分物體，使另一部分向反方向

35、運(yùn)動的現(xiàn)象叫反沖運(yùn)動。2、反沖運(yùn)動是由于物體系統(tǒng)內(nèi)部的相互作用而造成的，是符合動量守恒定律的。分子運(yùn)動論 熱和功知識要點：一、分子動理論的基本內(nèi)容：分子理論是認(rèn)識微觀世界的基本理論，主要內(nèi)容有三點。1、物質(zhì)是由大量分子組成的。我們說物質(zhì)是由大量分子組成的，原因是分子太小了。一般把分子看成球形，分子直徑的數(shù)量級是米。1摩爾的任何物質(zhì)含有的微粒數(shù)都是6.021023個，這個常數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)。記作：阿伏加德羅常數(shù)是連接宏觀世界和微觀世界的橋梁。已知宏觀的摩爾質(zhì)量M和摩爾體積V，通過常數(shù)N可以算出每個分子的質(zhì)量和體積。每個分子的質(zhì)量每個分子的體積根據(jù)上述內(nèi)容我們不難理解一般物體中的分子數(shù)目都是大

36、得驚人的，由此可知物質(zhì)是由大量分子組成的。2、分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。布朗運(yùn)動間接地說明了分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。布朗運(yùn)動的產(chǎn)生原因：被液體分子或氣體分子包圍著的懸浮微粒（直徑約為mm，稱為“布朗微粒”），任何時刻受到來自各個方向的液體或氣體分子的撞擊作用不平衡，顆粒朝向撞擊作用較強(qiáng)的方向運(yùn)動，使微粒發(fā)生了無規(guī)則運(yùn)動。應(yīng)注意布朗運(yùn)動并不是分子的運(yùn)動，而是分子運(yùn)動的一種表現(xiàn)。影響布朗運(yùn)動明顯程度的因素：固體顆粒越小，撞擊它的液體分子數(shù)越少，這種不平衡越明顯；固體顆粒越小，質(zhì)量也小，運(yùn)動狀態(tài)易于改變，因此固體顆粒越小，布朗運(yùn)動越顯著。液體溫度越高，布朗運(yùn)動越激烈。熱運(yùn)動：分子的無規(guī)則運(yùn)動與

37、溫度有關(guān)，因此分子的無規(guī)則運(yùn)動又叫做熱運(yùn)動。3、分子間存在著相互作用的引力和斥力。分子間同時存在著引力和斥力，實際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力。分子間相互作用的引力和斥力的大小都跟分子間的距離有關(guān)。當(dāng)分子間的距離m時，分子間的引力和斥力相等，分子間不顯示作用力；當(dāng)分子間距離從增大時，分子間的引力和斥力都減小，但斥力小得快，分子間作用力表現(xiàn)為引力；當(dāng)分子間距離從減小時，斥力、引力都增在大，但斥力增大得快，分子間作用力表現(xiàn)為斥力。分子力相互作用的距離很短，一般說來，當(dāng)分子間距離超過它們直徑10倍以上，即m時，分子力已非常微弱，通常認(rèn)為這時分子間已無相互作用。二、內(nèi)能：1、 分子的動能：由

38、于組成任何物體的分子都是在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，因此，構(gòu)成物體的每一個分子在任何時刻都具有動能。由于分子熱運(yùn)動的無規(guī)則性及分子間的頻繁碰撞，任何一個分子的動能都是不斷變化的。即使一個物體在穩(wěn)定的狀態(tài)下，構(gòu)成物體的每個分子動能的大小也是不相等的。組成物體所有分子動能的平均值，叫做分子熱運(yùn)動的平均動能。平均動能的大小決定了物體所處的狀態(tài)，分子平均動能大小的宏觀標(biāo)志是物體的溫度。物體的溫度越高，分子平均動能越大；反之，物體的溫度越低，分子平均動能越小。 分子無規(guī)則熱運(yùn)動的動能叫做分子的動能。一切分子都具有動能。溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。做無規(guī)則運(yùn)動的每個分子都具有動能。但由于分子運(yùn)動的無規(guī)則性，每

39、個分子的動能都不相同，討論每個分子的動能是無意義的。在研究熱運(yùn)動中，有意義的是討論所有分子動能的平均值，即分子的平均動能。理論和實踐均已證明，溫度和分子的平均動能有確定的函數(shù)關(guān)系，因此溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。2、 分子的勢能：由于分子間存在著相互作用力，且分子間又有間隙，分子間的距離可變，這跟物體與地球間的關(guān)系相當(dāng)。物體與地球間存在著相互作用力重力，物體與地球間有間隙高度，且距離可變。地球上的重物有勢能由相互作用的物體間相對位置決定的能，那么，分子間也存在著分子勢能由分子間相對位置決定的勢能叫分子勢能。因為分子間的相互作用力比較復(fù)雜既存在相互作用的引力又有相互作用的斥力，所以分子勢能的規(guī)

40、律也是復(fù)雜的。當(dāng)分子間的距離為r0（=10-10m）時，分子處于平衡態(tài)勢能最低。因為分子間的距離r大于r0時分子間的合作用表現(xiàn)為引力，分子間的距離r小于r0時分子間的合作用表現(xiàn)為斥力，所以，當(dāng)分子間距離r大于r0時，分子間距離越大分子勢能越大，當(dāng)分子間距離r小于r0時，分子間距離越小分子勢能越大。綜上所述，分子勢能的大小與分子間的距離是密切相關(guān)的。宏觀上看物體分子勢能的變化可由物體的體積及物體所處的態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）決定。分子間存在著由相對位置決定的勢能叫分子勢能。分子間勢能與分子間的距離的關(guān)系可用右圖來表示。當(dāng)分子間的距離大到10時，分子間的作用力可認(rèn)為零，定義比位置勢能為零。分子間距離

41、從10逐漸小，引力做正功，分子勢能減小，到時，分子間勢能減小到最小。當(dāng)分子間距離從繼續(xù)減小時，斥力做負(fù)功，即要克服斥力做功，分子間勢能增加。分子勢能與體積有關(guān)。3、 物體的內(nèi)能：定義：構(gòu)成物體所有分子動能與勢能的總和，叫物體的內(nèi)能。顯然，物體內(nèi)能的多少與各分子動能的大小有關(guān)，與分子的勢能大小有關(guān)，與分子的總量有關(guān)。宏觀上看，物體內(nèi)能的多少由物體的溫度、物體的體積（及所處的態(tài)）和物體所包含的分子數(shù)決定，即由三個參量決定。比較兩個物體所含內(nèi)能多少時，目前我們只能討論相同物質(zhì)構(gòu)成的物體。在比較相同物質(zhì)構(gòu)成的物體內(nèi)能時，一定要抓住兩者三個參量中的相同因素。如：1kg的15的水與1kg的25的水相比，因

42、為分子數(shù)相同，分子勢能相同，前者分子平均動能小，所以后者的內(nèi)能多。1kg的15的水與2kg的15的水相比，因為分子勢能相同， 分子的平均動相同，而后者所含分子數(shù)多，所以后者的內(nèi)能多。1kg的0的冰與1kg的0的水相比，因為分子數(shù)相同，分子的平均動相同，前者分子勢能比后者小，所以后者的內(nèi)能多。以上比較中它們只有一個參量不同，若有兩個或兩個以上參量不同時，問題就要復(fù)雜的多了。如：1kg的15的水與2kg的25的水相比，因為，兩者分子勢能相同，而分子的平均動能和分子數(shù)后者都大于前者，后者所含的內(nèi)能多是可以確定的。1kg的0的冰與2kg的0的水相比，因為，兩者分子動能相同，而分子的勢能和分子數(shù)后者都大

43、于前者，后者所含的內(nèi)能多也是可以確定的。1kg的0的冰與1kg的25的水相比，因為，兩者分子數(shù)相同，而分子的平均動能和分子勢能后者都大于前者，所以，后者所含的內(nèi)能多也是位移確定的。當(dāng)然，若1kg的0的冰與2kg的25的水相比，因為，物體所含的分子數(shù)、分子的平均動能和分子勢能后者都大于前者，也是好比較的。但是，在三個參量中有兩個相對的不同，在我們不具有定量計算公式的情況下，則不好比較。如：2kg的0的冰與1kg的15的水相比，因為，前者分子勢能和分子的平均動能都小于后者，而分子數(shù)后者卻大于前者，具體兩者的內(nèi)能哪個偏大則無法確定。幾個需要說明的問題：分子勢能的大小跟其它勢能一樣也是相對的。若選分子

44、間的距離無限大時分子勢能為零，那么，分子間的距離為r0時，分子勢能不但最小且是負(fù)的最大值。物體分子動能、分子勢能的大小與物體運(yùn)動的動能和物體重力勢能的大小無關(guān)。這兩者一個是微觀的能量一個是宏觀的能量，自身并沒有必然的聯(lián)系。你把一塊冰舉得再高，且讓它具有較大的速度，它的機(jī)械能可能很大，但它的內(nèi)能并沒有變。物體的內(nèi)能發(fā)生變化時，可能僅是物體分子動能發(fā)生變化，也可能僅是物體分子勢能發(fā)生變化，當(dāng)然可能是分子的動能和勢能都發(fā)生了變化。三、熱和功：通過做功可以改變物體的內(nèi)能。大家知道摩擦生熱的道理，我們把兩塊冰放在一起互相摩擦對冰做功，過一會冰可以變成水，使原來兩塊冰的內(nèi)能（分子勢能）增加；給自行車的車胎

45、充氣時，人通過氣筒壓縮氣體對氣體做功，我們會發(fā)現(xiàn)氣體的溫度升高（使氣筒變熱），使原來的空氣內(nèi)能（主要是分子的動能）增加。我們也可以舉出一些例子說明通過做功不但使物體分子的動能增加還會使物體分子勢能增加?？傊饨鐚ξ矬w做功可以使物體的內(nèi)能增加。四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時，“做功沖程”是高溫、高壓氣體膨脹推動活塞運(yùn)動對外做功，其特點是氣體溫度降低（氣體分子平均動能減少），氣體內(nèi)能減少。你知道電冰箱能夠制冷的基本原理是什么嗎？先通過壓縮機(jī)把致冷劑壓縮，在讓被壓縮的致冷劑在冰箱內(nèi)的蒸發(fā)器中迅速蒸發(fā)膨脹對外做功，對外做功的同時致冷劑溫度迅速下降。這兩個例子說明，物體對外做功（或稱外界對物體做負(fù)功）時，物體的內(nèi)

46、能會減少。綜上所述，通過做功的方式可以改變物體的內(nèi)能。要能理解好這個結(jié)論，同學(xué)們還要多思考，多注意周圍所見的能證明這個結(jié)論的實例。熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。用燒熱了的電烙鐵與焊錫接觸，過一段時間焊錫就會熔化。像這樣把存在溫差的兩個物體放在一起，溫度較高的物體過一段時間溫度會下降，而溫度較低的物體過一段時間溫度會升高。說明在這個過程中溫度較高的物體把一部分內(nèi)能傳遞給溫度較低的物體（有時把這個過程敘述為溫度較高的物體把一部分熱量傳遞給溫度較低的物體），結(jié)果使兩個物體的溫差逐漸減小。這個吸熱和放熱的過程叫做熱傳遞，能發(fā)生熱傳遞的條件是兩個物體必須存在溫差。一個物體吸熱內(nèi)能增加；放熱內(nèi)能減小。關(guān)于物體

47、內(nèi)能的變化。應(yīng)該指出的是，做功和熱傳遞的本質(zhì)是完全不同的。大家知道“功是能量轉(zhuǎn)換多少的量度?！蹦敲?，通過做功改變物體內(nèi)能時，一定存在著內(nèi)能與其它形式能之間的轉(zhuǎn)化；熱傳遞是內(nèi)能在物體間轉(zhuǎn)移，能量的形式并沒有發(fā)生改變。由上述分析可知：改變物體內(nèi)能有兩種方式，即做功和熱傳遞。做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的問題上是完全等效的，并不能由物體內(nèi)能變化的情況來判定是做功的結(jié)果還是熱傳遞的表現(xiàn)。物體內(nèi)能發(fā)生變化也可能是既有做功又有熱傳遞，從能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來分析自然可以得到這樣的結(jié)論：外界對物體所做的功（W）與物體從外界吸收的熱量（Q）之和等于物體內(nèi)能的增量（E）這就是熱力學(xué)第一定律。熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式為

48、：E=W+Q1、改變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。2、做功和熱傳遞的本質(zhì)區(qū)別：做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。但二者本質(zhì)上有差別。做功是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。而熱傳遞是把內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。3、功、熱量、內(nèi)能改變量的關(guān)系熱力學(xué)第一定律。內(nèi)容：在系統(tǒng)狀態(tài)變化過程中，它的內(nèi)能的改變量等于這個過程中所做功和所傳遞熱量的總和。實質(zhì)：是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱學(xué)中的體現(xiàn)。表達(dá)式：為了區(qū)別不同情況，對、W、Q做如下符號規(guī)定： 0表示內(nèi)能增加 0表示系統(tǒng)吸熱Q 0表示外界對系統(tǒng)做功W T1。溫度越高，等溫線離原點越遠(yuǎn)。如果采用P-坐標(biāo)軸，不同溫度下的等溫線是過原點的斜率不同的直線。（如圖2）等溫變化過程是吸放熱過程 氣體分子間距離約為10-9m，分子間相互作用力極小，分子間勢能趨于零，可以為分子的內(nèi)能僅由分子的動能確定。溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，即E=0。氣體對外做功時，據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，E=0，W0，氣體從