物理必修2第四章基礎(chǔ)知識(shí)(粵)

1、第一節(jié)功一、怎樣才算做了功1功的概念一個(gè)物體受到_的作用，并使物體在_上發(fā)生了一段_，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功，簡(jiǎn)稱功2做功的兩個(gè)不可缺少的因素：_和物體_是做功的兩個(gè)不可缺少的因素二、如何計(jì)算功1功的計(jì)算公式(1)當(dāng)恒力F的方向與位移s的方向一致時(shí)，力對(duì)物體所做的功W為：W_.(2)當(dāng)恒力F的方向與位移s的方向成某一角度時(shí)，力F對(duì)物體所做的功W為，W_.即力對(duì)物體所做的功，等于_的乘積功是一個(gè)_，只有_，沒(méi)有_2功的計(jì)算公式適用條件：公式WF·scos 只適用于求_所做的功3功的單位在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，符號(hào)是J.焦耳的定義：1 J等于_的力使物體在力的方向上發(fā)生_的位

2、移時(shí)所做的功即1 J_.三、正功與負(fù)功由功的公式WFscos 可知：范圍cos 范圍W 正負(fù)物理意義0</20<cos 1_力是_/200力不是動(dòng)力也不是阻力/2<1cos <0_力是_注：功是標(biāo)量，雖有正負(fù)之分，但無(wú)方向；功的計(jì)算遵循代數(shù)運(yùn)算法則四、幾個(gè)力的總功在計(jì)算功的問(wèn)題中，有時(shí)需計(jì)算物體受的幾個(gè)力所做的總功，由于功是標(biāo)量，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于各力分別對(duì)物體所做的功的_第二節(jié)動(dòng)能勢(shì)能一、功和能的關(guān)系1能量：一個(gè)物體能夠?qū)ζ渌矬w_，則該物體具有能量2功與能的關(guān)系做功的過(guò)程就是_的過(guò)程，做了多少功，就有多少能發(fā)生轉(zhuǎn)化，反之轉(zhuǎn)化了多少能就說(shuō)明做了多少功，所以功

3、是_的量度功和能的單位相同，在國(guó)際單位制中，都是_二、動(dòng)能1定義：物體由于_而具有的能量2動(dòng)能表達(dá)式(1)動(dòng)能與質(zhì)量和速度大小的定量關(guān)系的推導(dǎo)質(zhì)量為m、初速度為v的物體，在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，因受摩擦阻力f的作用，運(yùn)動(dòng)一段位移s后靜止下來(lái)(如圖)則物體克服摩擦力做的功W_.設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得f_.由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式有s . 故W_.根據(jù)功和能的關(guān)系，這個(gè)功在數(shù)值上就等于物體初始所具有的動(dòng)能. (2)公式：Ek_.3單位：_，符號(hào)J. 1 J1 kg·m2/s21 N·m.4動(dòng)能是標(biāo)量，且恒為_，與物體速度方向_三、重力勢(shì)能1定義：由物體所處位置的_決

4、定的能量2公式：Ep_.3單位：_，符號(hào)J.4矢標(biāo)量：重力勢(shì)能是_，但有正值、負(fù)值之分5重力勢(shì)能的相對(duì)性(1)參考平面：重力勢(shì)能_的水平面實(shí)際問(wèn)題中，應(yīng)視研究問(wèn)題的方便選定參考平面(2)重力勢(shì)能的相對(duì)性：選擇不同的參考面，同一物體在同一位置的重力勢(shì)能_，但重力勢(shì)能的差值與參考平面的選取_(3)Epmgh中，h是相對(duì)于參考平面的高度，當(dāng)物體在參考平面以上時(shí)，重力勢(shì)能取_；當(dāng)物體在參考平面以下時(shí)，重力勢(shì)能取_四、彈性勢(shì)能1定義：物體由于_而具有的能量2大?。焊鷂的大小有關(guān)，_越大，彈性勢(shì)能也越大對(duì)于彈簧來(lái)說(shuō)，彈性勢(shì)能與_有關(guān)，當(dāng)形變量一定時(shí)，_越大的彈簧性勢(shì)能越大3勢(shì)能：與相互作用物體的_有關(guān)的能

5、量第三節(jié)探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系一、實(shí)驗(yàn)與探究1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲.2實(shí)驗(yàn)方法：讓物體自由下落，下落過(guò)程經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)，測(cè)出A、B兩點(diǎn)的高度差hAB和A、B兩點(diǎn)的速度vA、vB，則重力做的功為WG_.動(dòng)能變化為Ek_.驗(yàn)證WG與Ek的關(guān)系3實(shí)驗(yàn)器材：_、紙帶、_、鐵架臺(tái)、夾子、_.4實(shí)驗(yàn)步驟：(1)按圖把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好(2)把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器限位孔，用手 _提起紙帶使重錘?？吭赺 (3)_，讓重錘自由下落(4)重復(fù)幾次，得到35條打好點(diǎn)的紙帶(5)在打好點(diǎn)的紙帶中挑選_的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后依次標(biāo)上 1,

6、2,3用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3(6)應(yīng)用公式vn計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v1、v2、v3(7)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的重力做的功mgh和動(dòng)能的增加量mvn2，進(jìn)行比較(8)將測(cè)得的數(shù)據(jù)填入下表，觀察、對(duì)比、分析，尋求規(guī)律.各點(diǎn)123456下落高度h(m)速度vn(m/s)mghnmvn2結(jié)論5.誤差分析(1)偶然誤差測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)帶來(lái)誤差，減小誤差的辦法是：測(cè)距離時(shí)都應(yīng)從_量起；多測(cè)幾次取平均值(2)系統(tǒng)誤差實(shí)驗(yàn)中重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力(主要是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力)做功，故動(dòng)能的增加量Ek必定_重力做的功WG.6注意事項(xiàng)(1)應(yīng)盡最大可能減小各種阻力的影響，可采取如下措施：應(yīng)選用質(zhì)量大和

7、_的重物，以減小空氣阻力的影響打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須穩(wěn)固安裝在鐵架臺(tái)上，并且兩個(gè)限位孔的中線要_，以減小紙帶所受的摩擦力釋放前將紙帶_且保證不與限位孔接觸以減小紙帶與限位孔間的摩擦(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須是_，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再放開紙帶讓重物下落二、理論分析與論證1推導(dǎo)如圖所示，質(zhì)量為m的物體，在恒力F和摩擦力f作用下，經(jīng)位移s后，速度由v1增加到 v2.外力做的總功：W_.由牛頓第二定律：Ff_.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：s_.聯(lián)立式得：W_.即WEk2Ek1Ek.2結(jié)論：_.三、動(dòng)能定理1內(nèi)容：_對(duì)物體所做的功等于物體_2表達(dá)式：W_.式中E=表示物體的_；Ek1表示_；W表示_3功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系：(1)W

8、為正功時(shí)，Ek2>Ek1，物體的動(dòng)能_(2)W為負(fù)功時(shí)，Ek2<Ek1，物體的動(dòng)能_(3)W0時(shí)，Ek2Ek1，物體的動(dòng)能_第四節(jié)機(jī)械能守恒定律一、機(jī)械能1定義：動(dòng)能與勢(shì)能(包括_和_)統(tǒng)稱為_2相互轉(zhuǎn)化：動(dòng)能和勢(shì)能間能夠相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化是通過(guò)_做功實(shí)現(xiàn)的二、機(jī)械能守恒定律1推導(dǎo)過(guò)程研究做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過(guò)高度為h1的B點(diǎn)時(shí)速度為v1，下落到高度為h2的C點(diǎn)時(shí)速度為v2，如右圖所示研究從B到C的這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程：由動(dòng)能定理：WG_.由重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：WG_.所以mgh1+mv12=_.即Ep1Ek1_.2內(nèi)容(1)在只有_的情形下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相

9、互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能_(2)在只有_的情形下，彈性勢(shì)能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能_3表達(dá)式：Ek2Ep2Ek1Ep1或E2_.4守恒條件：只有_做功(或_做功)第五節(jié)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)研究物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的_和_變化，驗(yàn)證械能守恒定律二、實(shí)驗(yàn)原理1針對(duì)只有重力做功的情形，研究其運(yùn)動(dòng)過(guò)程，比較物體_變化量與_變化量，若滿足 EpEk.則說(shuō)明機(jī)械能守恒2比較運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩個(gè)狀態(tài)的機(jī)械能若滿足Ek1Ep1Ek2Ep2，也說(shuō)明機(jī)械能守恒3兩種設(shè)計(jì)方案：(1)方案一：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄自由下落物體的運(yùn)動(dòng)信息，通過(guò)打點(diǎn)紙帶確定物體下落的高度及此時(shí)對(duì)應(yīng)的速度，確定減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能

10、探尋兩者之間的關(guān)系，驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒(2)方案二：如右圖所示，用單擺和DIS裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒，將DIS裝置的光電門放在A、B、C、D各點(diǎn)，測(cè)出各點(diǎn)的速度測(cè)量出各點(diǎn)對(duì)D的高度運(yùn)用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒三、實(shí)驗(yàn)器材方案一：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及電源、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、紙帶_、刻度尺、夾子方案二：DISLab實(shí)驗(yàn)儀一套，鐵架臺(tái)、_、細(xì)線、鉛筆、貼有方格紙的木板、刻度尺第六節(jié)能量能量轉(zhuǎn)化與守恒定律一、能量的多樣性及相互轉(zhuǎn)化1能量的多樣性：自然界中能量的形式多種多樣，例如：機(jī)械能、_、電能、電磁能、_、化學(xué)能等2能量的轉(zhuǎn)化：不同形式的能量可以_，我們所消耗的能量，大部分是_輻射到地球后轉(zhuǎn)化而來(lái)的二、能量守

11、恒定律1內(nèi)容：能量既不會(huì)憑空_，也不會(huì)憑空_，它只能從一種形式_為另一種形式，或從一個(gè)物體_到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程中其總量保持不變2表達(dá)式：E初_；E增_.某種形式的能增加，一定存在其他形式的能_，且增加量和_一定相等某個(gè)物體的能量增加，一定存在其他物體的能量_，且增加量和_一定相等3意義(1)揭示了自然界各種運(yùn)動(dòng)形式不僅具有_性，而且具有_性(2)宣布“_”不可能制成第七節(jié)功率一、如何描述物體做功的快慢1比較做功的快慢：(1)在做功相同的情況下，用時(shí)越_，做功越_(2)在做功相同的情況下，用時(shí)越_，做功越_2在物理學(xué)中，做功的快慢用_來(lái)表示二、怎樣計(jì)算功率1功率(1)功率的定義：功W

12、跟完成這些功所用時(shí)間t的_叫功率，功率的符號(hào)為P.(2)定義式：P _.(3)功率的單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是_，符號(hào)為W.1 W1 J/s.技術(shù)上常用千瓦(kW)作為功率的單位，1 kW1 000 W.(4)功率的物理意義：功率是表示物體做功_的物理量(5)功率是標(biāo)量，只有_，沒(méi)有_2功率的計(jì)算如果物體沿位移方向受的力是F，從計(jì)時(shí)開始到時(shí)刻t這段時(shí)間內(nèi)，發(fā)生的位移是s，則力在這段時(shí)間所做的功WFs，根據(jù)功率的定義式，有P _.當(dāng)力的方向與速度方向有一夾角時(shí)，P_.三、功率與能量1功率表示了能量_或_的快慢2額定功率與實(shí)際功率.比較項(xiàng)目概念定義特點(diǎn)聯(lián)系額定功率機(jī)械正常工作時(shí)，允許達(dá)到的

13、_不同機(jī)械額定功率可能不同，但同一機(jī)械額定功率_為了機(jī)械的安全P額_P實(shí)實(shí)際功率機(jī)械_的功率同一機(jī)械實(shí)際功率隨工作情況而變第八節(jié)能源的開發(fā)與利用一、能源及其分類1概念：在一定條件下能夠提供可利用_的物質(zhì)資源，都可以稱為能源2分類(1)從人類開發(fā)能源的歷史劃分常規(guī)能源：_、_、_ 等新能源：_、_等(2)從使用分類：一次能源：未經(jīng)人類加工轉(zhuǎn)換的能源，如_、_、_ 、_、風(fēng)能、生物能、海洋能等二次能源：從一次能源直接或間接轉(zhuǎn)化而來(lái)的能源如：_、氫能、焦炭(3)從能否再生分類：可再生能源：_、風(fēng)能等 .不可再生能源：_、_等(4)從對(duì)環(huán)境的影響分類：清潔能源(也稱“綠色環(huán)?！蹦茉?：_、_等非清潔能源：_、_、天然氣等另外人類正在開發(fā)和利用的能源還有水能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒉ɡ四艿榷?、能源危機(jī)與環(huán)境污染1能源危機(jī)按目前地球上已探明的煤和石油的儲(chǔ)量及開采速度，煤可開采200年左右，天然氣可開采60年左右，石油可開采40