高中物理如何计算机械能,高中物理知识点释义:功和功率的计算

2024-02-27 13:20

本文主要是介绍高中物理如何计算机械能,高中物理知识点释义:功和功率的计算,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

原标题:高中物理知识点释义:功和功率的计算

功和功率的计算1、求变力做功的几种方法

e8d24e95210c3d8eea0b1f9c91eedfb5.png

功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,本文对变力做功问题进行归纳总结如下:

(1)等值法

等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa计算,从而使问题变得简单。

(2)、微元法

fd75e4384b4a547f9496635887cad607.png

当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。

三、平均力法

如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。

(4)、图象法(5)、能量转化法求变力做功

功是能量转化的量度,已知外力做功情况可计算能量的转化,同样根据能量的转化也可求外力所做功的多少。因此根据动能定理、机械能守恒定律、功能关系等可从能量改变的角度求功。

①、用动能定理求变力做功

动能定理的内容是:外力对物体所做的功等于物体动能的增量。它的表达式是W外=ΔEK,W外可以理解成所有外力做功的代数和,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计

算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功。

③、用功能原理求变力做功

功能原理的内容是:系统所受的外力和内力(不包括重力和弹力)所做的功的代数和等于系统的机械能的增量,如果这些力中只有一个变力做功,且其它力所做的功及系统的机械能的变化量都比较容易求解时,就可用功能原理求解变力所做的功。

④、用公式 W=Pt求变力做功

机械能及机械能守恒定律的应用一、对机械能守恒定律的理解

65094dc454ad4a5f179a414f9c9cc7fe.png

1、对机械能中的重力势能的理解

机械能中的重力势能是一个相对值,只有选定了零势能参考面才有物体相对于零势面的重力势能。在机械能守恒关系式中初、末两状态的机械能应相对于同一参考面。

2、对机械能守恒定律条件的理解

对机械能守恒定律成立条件的理解关系到能否正确应用该定律,对该定律的理解可从以下两个方面:

(1)、从力做功的角度理解机械能守恒定律成立的条件。

对某一物体,若只有重力(或弹簧的弹力)做功,其它力不做功,则该物体的机械能守恒。

(2)、从能量转化的角度理解机械能守恒定律成立的条件。

对某一系统,物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其它形式的能(如没有热能产生),则系统的机械能守恒。

3、对于机械能守恒定律中“守恒”的理解。

正确理解机械能守恒定律中“守恒”的涵义,对于正确写出守恒的数学表达式十分重要,同时对守恒的理解不同,其对应的数学表达式也不同。对守恒的理解主要有以下三种:

(1)、所谓守恒即系统的初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,其相应的数学表达式为:E1=E2。

(2)、系统的机械能守恒可理解为系统的能量只在动能和重力势能之间相互转化。系统重力势能的变化量和系统动能的变化量数值大小相等,即ΔEp=-ΔEk。

(3)、如果系统是有A、B两个物体组成的,对于机械能守恒可理解为系统的机械能只在A、B两物体之间相互转化,A物体的机械能的变化量和B物体的机械能的变化量数值大小相等,即ΔEA=-ΔEB。

二、机械能守恒定律的应用

1、物体运动中的机械能守恒

2、变质量问题中的机械能守恒

3、多物体组成的系统的机械能守恒问题

4、弹簧问题中的机械能守恒

功能关系

1、常见力做功与能量变化的对应关系

①重力功:重力势能和其他能相互转化 ②弹簧的弹力做功:弹性势能和其他能相互转化

③滑动摩擦力做功:机械能转化为内能 ④电场力做功:电势能与其他能相互转化

⑤安培力做功:电能和其它形式能相互转化

⑥分子力做功:分子势能和分子动能之间的能的转化

⑦合外力做功:动能和其他形式能之间的转化

⑧重力、弹力外的其他力做功:机械能和其他形式能之间的转化

2、功是能量的转化的量度 W=Δ E

责任编辑:

这篇关于高中物理如何计算机械能,高中物理知识点释义:功和功率的计算的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/752518

相关文章

Python实现精确小数计算的完全指南

《Python实现精确小数计算的完全指南》在金融计算、科学实验和工程领域,浮点数精度问题一直是开发者面临的重大挑战,本文将深入解析Python精确小数计算技术体系,感兴趣的小伙伴可以了解一下... 目录引言:小数精度问题的核心挑战一、浮点数精度问题分析1.1 浮点数精度陷阱1.2 浮点数误差来源二、基础解决

Python文本相似度计算的方法大全

《Python文本相似度计算的方法大全》文本相似度是指两个文本在内容、结构或语义上的相近程度,通常用0到1之间的数值表示,0表示完全不同,1表示完全相同,本文将深入解析多种文本相似度计算方法,帮助您选... 目录前言什么是文本相似度?1. Levenshtein 距离(编辑距离)核心公式实现示例2. Jac

Python中经纬度距离计算的实现方式

《Python中经纬度距离计算的实现方式》文章介绍Python中计算经纬度距离的方法及中国加密坐标系转换工具,主要方法包括geopy(Vincenty/Karney)、Haversine、pyproj... 目录一、基本方法1. 使用geopy库(推荐)2. 手动实现 Haversine 公式3. 使用py

Python并行处理实战之如何使用ProcessPoolExecutor加速计算

《Python并行处理实战之如何使用ProcessPoolExecutor加速计算》Python提供了多种并行处理的方式,其中concurrent.futures模块的ProcessPoolExecu... 目录简介完整代码示例代码解释1. 导入必要的模块2. 定义处理函数3. 主函数4. 生成数字列表5.

Java计算经纬度距离的示例代码

《Java计算经纬度距离的示例代码》在Java中计算两个经纬度之间的距离,可以使用多种方法(代码示例均返回米为单位),文中整理了常用的5种方法,感兴趣的小伙伴可以了解一下... 目录1. Haversine公式(中等精度,推荐通用场景)2. 球面余弦定理(简单但精度较低)3. Vincenty公式(高精度,

windows和Linux使用命令行计算文件的MD5值

《windows和Linux使用命令行计算文件的MD5值》在Windows和Linux系统中,您可以使用命令行(终端或命令提示符)来计算文件的MD5值,文章介绍了在Windows和Linux/macO... 目录在Windows上:在linux或MACOS上:总结在Windows上:可以使用certuti

前端知识点之Javascript选择输入框confirm用法

《前端知识点之Javascript选择输入框confirm用法》:本文主要介绍JavaScript中的confirm方法的基本用法、功能特点、注意事项及常见用途,文中通过代码介绍的非常详细,对大家... 目录1. 基本用法2. 功能特点①阻塞行为:confirm 对话框会阻塞脚本的执行,直到用户作出选择。②

Python如何计算两个不同类型列表的相似度

《Python如何计算两个不同类型列表的相似度》在编程中,经常需要比较两个列表的相似度,尤其是当这两个列表包含不同类型的元素时,下面小编就来讲讲如何使用Python计算两个不同类型列表的相似度吧... 目录摘要引言数字类型相似度欧几里得距离曼哈顿距离字符串类型相似度Levenshtein距离Jaccard相

使用C#代码计算数学表达式实例

《使用C#代码计算数学表达式实例》这段文字主要讲述了如何使用C#语言来计算数学表达式,该程序通过使用Dictionary保存变量,定义了运算符优先级,并实现了EvaluateExpression方法来... 目录C#代码计算数学表达式该方法很长,因此我将分段描述下面的代码片段显示了下一步以下代码显示该方法如

如何用Java结合经纬度位置计算目标点的日出日落时间详解

《如何用Java结合经纬度位置计算目标点的日出日落时间详解》这篇文章主详细讲解了如何基于目标点的经纬度计算日出日落时间,提供了在线API和Java库两种计算方法,并通过实际案例展示了其应用,需要的朋友... 目录前言一、应用示例1、天安门升旗时间2、湖南省日出日落信息二、Java日出日落计算1、在线API2