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2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)12 機(jī)械能守恒定律和能源掌中寶素材

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2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)12 機(jī)械能守恒定律和能源掌中寶素材

2022高考物理總復(fù)習(xí) 考查點(diǎn)12 機(jī)械能守恒定律和能源掌中寶素材 [考點(diǎn)巧記](méi) 考點(diǎn)1 重力勢(shì)能 重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系 A (1)概念:重力勢(shì)能Ep=mgh 重力做功WG=mg(h1-h(huán)2) 重力勢(shì)能的增加量ΔEp=mgh2-mgh1 WG=-ΔEp (2)理解:①重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與始末位置的高度差有關(guān);②重力做正功,重力勢(shì)能減少,重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加;③重力做功等于重力勢(shì)能的減少量. (3)相對(duì)性:重力勢(shì)能總是相對(duì)于參考平面(即零勢(shì)能面)而言的,因此表示物體在某一位置具有的重力勢(shì)能時(shí),一定要先選取參考平面. 考點(diǎn)2 彈性勢(shì)能 A (1)發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于彈力的相互作用而具有勢(shì)能. (2)彈力與彈性勢(shì)能的關(guān)系 彈力做正功時(shí),彈性勢(shì)能減少,減少的彈性勢(shì)能等于彈力做的功;彈力做負(fù)功時(shí),彈性勢(shì)能增加,增加的彈性勢(shì)能等于克服彈力做的功,即W彈=-ΔEp. 考點(diǎn)3 機(jī)械能守恒定律 C (1)內(nèi)容:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變. (2)條件:只有重力或彈力做功(除重力、彈力外的其他力所做總功為0). (3)公式:①E1=E2即Ek1+Ep1=Ek2+Ep2?、讦k增=ΔEp減或ΔEk減=ΔEp增. (4)判斷機(jī)械能守恒的方法:(1)守恒條件;(2)Ek+Ep的總量是否不變. (5)應(yīng)用:①選取研究對(duì)象(物體或系統(tǒng));②明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況,弄清各力的做功情況,判斷機(jī)械能是否守恒;③選取恰當(dāng)?shù)膮⒖计矫妫_定研究對(duì)象在初末狀態(tài)的機(jī)械能;④選取恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)式,列方程求解. 注意:1.判斷機(jī)械能是否守恒的常用方法和常見(jiàn)情形 (1)直接分析某一物理過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能之和是否不變,例如物體沿斜面勻速運(yùn)動(dòng),則物體機(jī)械能一定不守恒. (2)分析受力:如果只受重力,則機(jī)械能一定守恒,例如不計(jì)空氣阻力時(shí)做拋體運(yùn)動(dòng)的物體. (3)分析受力做功:如果除重力或彈力以外有其他力,但其他力不做功,機(jī)械能也守恒,例如在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能守恒. 2.機(jī)械能守恒時(shí)幾種列方程的形式 (1)選取零勢(shì)能面后,確定初、末位置的總機(jī)械能,列等式Ek1+Ep1=Ek2+Ep2. (2)不需要選取零勢(shì)能面,找出物體初、末位置間的動(dòng)能變化量和勢(shì)能變化量,列等式ΔEk增=ΔEp減或ΔEk減=ΔEp增. 3.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟 (1)確定研究系統(tǒng)(通常是物體和地球、彈簧等)和所研究的物理過(guò)程. (2)進(jìn)行受力分析判斷機(jī)械能是否守恒. (3)選擇零勢(shì)能面,確定物體在初、末位置的動(dòng)能和勢(shì)能. (4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解. 考點(diǎn)4 能量守恒定律 A (1)內(nèi)容:能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保持不變. (2)能量轉(zhuǎn)化的方向性與節(jié)約能源的必要性:能量耗散表明能量在數(shù)量上并未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了.能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程的方向性,這是“自然界的能量雖然守恒,但還是要節(jié)約能源”的根本原因. 考點(diǎn)5 探究、實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 a (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律. (2)實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)(帶鐵夾),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,交流電源,導(dǎo)線,帶鐵夾的重錘,紙帶,米尺. (3)實(shí)驗(yàn)步驟 ①按裝置圖把打點(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)器與交流電源連接好; ②把紙帶的一端用夾子固定在重錘上,另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器限位孔,用手豎直提起紙帶使重錘緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器; ③先接通電源,后松手讓重錘帶著紙帶自由下落; ④重復(fù)幾次,得到3~5條打好點(diǎn)的紙帶; ⑤在打好點(diǎn)的紙帶中挑選點(diǎn)跡清晰的一條紙帶,在起點(diǎn)標(biāo)上O,以后各點(diǎn)依次標(biāo)上1、2、3、4…用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3、h4… ⑥應(yīng)用公式vn=(xn+1-xn-1)/2T計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3… ⑦計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mgh和動(dòng)能增量mv,進(jìn)行比較. (4)注意事項(xiàng) ①實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝,兩限位孔必須在同一豎直線上,以減少摩擦阻力. ②實(shí)驗(yàn)時(shí),必須先接通電源,讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松手讓紙帶、重錘下落. ③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接交流電源. ④重錘的選擇應(yīng)是質(zhì)量較大、體積較小即密度較大,從而使重力遠(yuǎn)大于下落過(guò)程中所受的阻力,實(shí)現(xiàn)減小實(shí)驗(yàn)誤差的目的. ⑤選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑第一、二點(diǎn)間距離接近2 mm的紙帶. ⑥因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求第一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘開(kāi)始下落的時(shí)刻,這就要盡量使每點(diǎn)是清晰小點(diǎn),為此提起紙帶的手要保持不動(dòng),待接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開(kāi)紙帶. ⑦測(cè)量長(zhǎng)度時(shí),都必須從起始點(diǎn)開(kāi)始,只進(jìn)行一次刻度對(duì)齊,讀出各點(diǎn)高度,實(shí)現(xiàn)減少測(cè)量次數(shù)多而帶來(lái)的誤差. ⑧實(shí)驗(yàn)中,只要驗(yàn)證gh是否等于v2即可,可以不測(cè)重錘的質(zhì)量.

注意事項(xiàng)

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