高中物理《功和能》概念公式规律总结 |
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1.功W=Fscosα (定义式) W:功(J) F:恒力(N) s:位移(m) α:F、s间的夹角。 (1) 0°≤α<90°做正功; 90°<α≤180°做负功; α=90°不做功(力方向与位移(速度),方向垂直时该力不做功)。 (2)功的公式W=Fscosα只适用于恒力做功,变力做功一般用动能定理计算. 2.重力做功Wab=mghab m:物体的质量 hab:a与b高度差(hab=ha-hb) 3.电场力做功Wab=qUab q:电量(C);Uab:a与b之间电势差(V) 即Uab=Ua-Ub 4.电功W=UIt (普适式) U:电压(V) I:电流(A) t:通电时间(s) 5.功率P=W/t (定义式) P:功率[瓦(W)] W:t时间内所做的功(J) t:做功所用时间(s) 6.汽车牵引力的功率 P=Fυ P平=Fυ平 P:瞬时功率 P平:平均功率 7.汽车以恒定功率启动、 以恒定加速度启动、 汽车最大行驶速度(υmax=P额/f) 8.电功率P=UI (普适式) U:电路电压(V) I:电路电流(A) 9.焦耳定律Q=I^2Rt Q:电热(J) I:电流强度(A) R:电阻值(Ω) t:通电时间(s) 10.纯电阻电路中I=U/R P=UI=U^2/R=I^2R Q=W=UIt=U^2·t/R=I^2Rt 11.动能Ek=mv^2/2 Ek:动能(J) m:物体质量(Kg) v:物体瞬时速度(m/s) 12.重力势能EP=mgh EP :重力势能(J) g:重力加速度 h:竖直高度(m) (从零势能点起) 13.电势能EpA=q ·φA EpA:带电体在A点的电势能(J) q:电量(C) ;φA:A点的电势(V) 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加) W合=ΔEk W合= mυt 2/2 – mυ02/2 W合:外力对物体做的总功 ΔEk:动能变化 或ΔEk=( mυt 2/2 – mυ02/2) 15.机械能守恒定律 (1)表达式: ΔE=0 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 mυ1^2/2+mgh1=mυ^22/2+ mgh2 (2)机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况,只是动能和势能之间 的转化应用于光滑斜面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、光滑曲面、单摆、 竖直平面的圆周运动、弹簧振子等情况. 16.功能关系--------功是能量转化的量度 ⑴重力所做的功等于重力势能的减少; 克服重力做功,即重力所做的负功等于重力势能的增加量。 ⑵电场力所做的功等于电势能的减少; 电场力做负功,电势能增加。 ⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 ,克服弹力做功,弹性势能增加。 ⑷合外力所做的功等于动能的增加。 ⑸只有重力和弹簧的弹力做功,机械能守恒 ⑹重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加。 ⑺克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少。 ⑻克服安培力所做的功等于感应电能的增加,也等于焦耳热。 备注: (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少. (2)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式). (3)能的其它单位换算: 1千瓦时=1度电; 1kWh=3.6×106J 1eV=1.60×10-19J. (4)弹簧弹性势能E=kx^2/2 . (5)重力(弹簧弹力、电场力、分子力)做功,与重力势能(弹性势能、电势能、分子势能)的变化; 做功均等于物体势能增量的负值, 即W= -ΔEP |
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