高二物理：高中物理学业水平考试要点解读(六)思维导图

要点解读六：

第7章 机械能守恒定律

一、热量、功与功率

1．热量：热量是内能转移的量度，热量的多少量度了从一个物体到另一个物体内能转移的多少。

2．功：功是能量转化的量度， 力做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式。

（1）功的公式：（α是力和位移的夹角），即功等于力的大小、位移的大小及力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。热量与功均是标量，国际单位均是J。

（2）力做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。力做功既可以说成是作用在物体上的力和物体在力的方向上位移的乘积，也可以说成是物体的位移与物体在位移方向上力的乘积。

（3）功的正负：根据可以推出：当0° ≤ α ＜ 90° 时，力做正功，为动力功；当90°＜ α ≤ 180° 时，力做负功，为阻力功；当 α＝90°时，力不做功。

（4）求总功的两种基本法：其一是先求合力再求功；其二是先求各力的功再求各力功的代数和。

3．功率：功跟完成这些功所用的时间的比值叫做功率，表示做功的快慢。

（1）平均功率与瞬时功率公式分别为：和，式中是F与v之间的夹角。功率是标量，国际单位为W。

（2）额定功率与实际功率：额定功率是动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。机械在额定功率下工作，F与v是互相制约的；实际功率是动力机械实际工作时输出的功率，实际功率应小于或等于额定功率，发动机功率不能长时间大于额定功率工作。实际功率P实=Fv，式中力F和速度v都是同一时刻的瞬时值。

二、机械能

1. 动能：物体由于运动而具有的能，其表达式为。

2．重力势能：物体由于被举高而具有的势能，其表达式为EP，其中是物体相对于参考平面的高度。重力势能是标量，但有正负之分，正值表明物体处在参考平面上方，负值表明物体处在参考平面下方。

3．弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，而具有的势能。

弹簧弹性势能的表达式为：，其中k为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。

三、能量观点

1．动能定理

（1）内容：合力所做的功等于物体动能的变化。

（2）公式表述：

2．机械能守恒定律

（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。

（2）公式表述：或写成EK2+EP2= EK1+EP1

（3）变式表述：

①物体系内动能的增加（减小）等于势能的减小（增加）；

②物体系内某些物体机械能的增加等于另一些物体机械能的减小。

3．能量守恒定律

（1）内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另外一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总和保持不变。

（2）变式表述：

①物体系统内，某些形式能的增加等于另一些形式能的减小；

②物体系统内，某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小。