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學生們知道高中物理動能定理的內容和公式嗎?如果你不知道,來小編看看。以下是祝福網小編整理的“高中物理動能定理的內容和公式”,僅供參考。歡迎閱讀。
高中物理動能定理的內容和公式
高中物理動能定理公式為W=(1/2)mV₁²-(1/2)mVo²=Ek₂-Ek₁,W為外力做功,Vo是物體的初始速度,V₁是末速度,Ek₂表示物體的末動能,Ek₁表示物體的初始動能。W是動能的變化,也稱為動能的增量,也表示對物體的綜合外力。
動能定理研究的對象是單一物體,或可以稱為單一物體的物體系。動能定理的計算類型是等式,一般以地面為參考系統。動能定理適用于物體的直線運動和曲線運動;適用于恒力和變力;它可以是分段或同時的,只要每個力的正負代數和。
擴展閱讀:高中物理動能定理知識點
動能定理的基本概念
結合外力所做的功等于物體動能的變化,這就是動能定理的內容。動能定理也可以表示為:過程中所有分力所做的功的代數和等于動能的變化。
這里的合外力是指研究對象受到的所有外力的合力。
動能定理的表達式
動能定理的基本表達式:F合s=W=ΔEk;
其他表示動能定理的方法:
∫Fds=W=ΔEk;
F1s1 F2s2 F3s3 ……=ΔEk;
功雖然是標量,但有正負之說。最嚴格的公式是第二個公式;最常用的是第三個公式。
動能定理的根源
我們來推導動能定理,很多學生可能認為這是不必要的,其實恰恰相反。
近年來,高考物理試題特別注重基礎知識的推導和應用。了解每個知識點之間的關系可以幫助你更好地理解物理考點。
只有在內心了解動能定理,了解動能定理的起源,才能在考試中科學運用動能定理解決問題。動能定理的推導分為以下兩個步驟:
(1)均勻變速直線運動下的動能定理推導過程
如果物體以均勻的速度直線運動,其受力情況為F合=ma;
均勻變速直線運動的公式:2as=v2-v02;方程兩側均乘以m,除以2,有:
mas=½(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk;
上述方程的左端mas=F合s=W;
所以有:F合s=W=ΔEk;
這就是動能定理在均勻變速直線運動下的推導過程。
(2)普通直線運動模式下動能定理的推導過程
利用微積分的思想,我們的普通運動模式被拆分,肢解成非常小的運動(微元法的應用;請考慮下一個位移公式的推導過程)。
當我們的運動模式被無限分割時,每一段都可以被視為勻變加速直線運動模式(或a>0);要么a<0;或a=0)。
從t=m到任何段(從t=m到t=m到任何段(t=n),我們都可以利用(1)中的推理過程得到W=F合s=man=En-Em
對于整個過程,我們有:
W總=W1 W2 W3 ……=ma1 ma2 ma3 ..=(E2-E1) (E3-E2) (E4-E3) …… (En-Em) ..=E末-E初
也就是說,W總=E末-E初始;這是普通直線運動模式下的動能定理推導過程。
在曲線運動模式下,也建立了動能定理,其推導過程不再在這里分析,感興趣的學生可以自己研究。
動能定理的意義
除了最基本的定義,我們還有另一種解決方案,無論是研究外力的工作,還是尋求物體動能的變化。
動能定理建立了過程量(功)與狀態量(動能)之間的聯系。
在分析復雜的運動模式時,除了牛頓動力學內容外,我們還可以利用動能定理來避免中間復雜的過程(加速度等)。
動能定理與其他考點聯系
動能定理與其他知識點有太多的聯系。例如,圓周運動的問題 ,垂直面內從最低點到最高點的運動,是借助動能定理來解決的。
復雜的兩個(或三個)物體,在摩擦下運動,有時很難用牛頓定律來解決,用牛頓定律來解決 動能定理聯合求解,往往變得簡單。
動能定理也將與靜電場的問題相結合,如解決庫侖力的問題,因為它是變力的,沒有辦法直接根據功的定義來解決,所以它通常是通過動能定理來計算的。
結合電磁感應也是動能定理的一個常見問題。在這種情況下,它通常是研究導體棒運動在摩擦、安培力和外部拉力下導體棒動能的變化。
如果你仔細分析,你會發現愛因斯坦的光電效應方程與動能定理非常相似,或者在光學中推廣動能定理方程。
總之,動能定理的考點太靈活了,幾何可以和任何章節結合起來。因此,從力學能量開始,學生應該有意識地思考動能定理是否可以應用于任何章節中復雜的功能關系問題。
應用動能定理解題的步驟總結
(1)確定研究對象和研究過程。動能定理的研究對象只能是單個物體。如果是系統,系統中的物體之間就不能有相對的運動(原因是系統中所有內力的總功能不一定為零,會產生或釋放其他形式的能量)。 精品小說推薦: 昔日落魄少年被逐出家族,福禍相依得神秘老者相助,從此人生路上一片青雲! 我行我瀟灑,彰顯我性格! 彆罵小爺拽,媳婦多了用車載! 妹紙一聲好歐巴,轉手就是摸摸大! “不要嘛!” 完整內容請點擊辣手仙醫
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