4.功能关系:功和能的关系:功是能量转化的量度。有两层含义:
(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度
强调:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
做功的过程是物体能量的转化过程,做了多少功,就有多少能量发生了变化,功是能量转化的量度. |
||
(1)动能定理 |
合外力对物体做的总功等于物体动能的增量.即![]() |
|
(2)与势能相关力做功![]() |
重力 |
重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值.即WG=EP1-EP2=
-ΔEP |
弹簧弹力 |
弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加. 弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值.即W弹力=EP1-EP2= -ΔEP |
|
分子力 |
分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值 |
|
电场力 |
电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。注意:电荷的正负及移动方向 电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值 |
|
(3)机械能变化原因 |
除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2-E1=ΔE 当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时,即机械能守恒 |
|
(4)机械能守恒定律 |
在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内,动能和势能可以互相转化,但机械能的总量保持不变.即 EK2+EP2
= EK1+EP1,![]() |
|
(5)静摩擦力做功的特点 |
(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功; (2)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的互相转移,而没有机械能与其他形式的能的转化,静摩擦力只起着传递机械能的作用; (3)相互摩擦的系统内,一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零. |
|
(6)滑动摩擦力做功特点 “摩擦所产生的热” |
(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功; =滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积,即一对滑动摩擦力所做的功 (2)相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功, 其大小为:W= -fS相对=Q 对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能, (S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程) |
|
(7)一对作用力与反作用力做功的特点 |
(1)作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功;作用力做负功、不做功时,反作用力亦同样如此. (2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零. |
|
(8)热学 外界对气体做功 |
外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化W+Q=△U (热力学第一定律,能的转化守恒定律) |
|
(9)电场力做功 |
W=qu=qEd=F电SE (与路径无关) |
|
(10)电流做功 |
(1)在纯电阻电路中![]() (2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化学能的的功率 (3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和 P电源t =uIt= +E其它;W=IUt > ![]() |
|
(11)安培力做功 |
安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化,即W安=△E电, 安培力做正功,对应着电能转化为其他形式的能(如电动机模型); 克服安培力做功,对应着其它形式的能转化为电能(如发电机模型); 且安培力作功的绝对值,等于电能转化的量值, W=F安d=BILd ![]() |
|
(12)洛仑兹力永不做功 |
洛仑兹力只改变速度的方向 |
|
(13)光学 |
光子的能量: E光子=hγ;一束光能量E光=N×hγ(N指光子数目) 在光电效应中,光子的能量hγ=W+ ![]() |
|
(14)原子物理 |
原子辐射光子的能量hγ=E初-E末,原子吸收光子的能量hγ= E末-E初 爱因斯坦质能方程:E=mc2 |
|
(15)能量转化和守恒定律 |
对于所有参与相互作用的物体所组成的系统,其中每一个物体的能量的数值及形式都可能发生变化,但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变 |
功和能的关系贯穿整个物理学。现归类整理如下:常见力做功与对应能的关系
常见的几种力做功 |
能量关系 |
数量关系式 |
||
力的种类 |
做功的正负 |
对应的能量 |
变化情况 |
|
①重力mg |
+ |
重力势能EP |
减小 |
mgh=–ΔEP |
– |
增加 |
|||
②弹簧的弹力kx |
+ |
弹性势能E弹性 |
减小 |
W弹=–ΔE弹性 |
– |
增加 |
|||
③分子力F分子 |
+ |
分子势能E分子 |
减小 |
W分子力=–ΔE分子 |
– |
增加 |
|||
④电场力Eq |
+ |
电势能E电势 |
减小 |
qU =–ΔE电势 |
– |
增加 |
|||
⑤滑动摩擦力f |
– |
内能Q |
增加 |
fs相对= Q |
⑥感应电流的安培力F安培 |
– |
电能E电 |
增加 |
W安培力=ΔE电 |
⑦合力F合 |
+ |
动能Ek |
增加 |
W合=ΔEk |
– |
减小 |
|||
⑧重力以外的力F |
+ |
机械能E机械 |
增加 |
WF=ΔE机械 |
– |
减小 |
3.功与能观点:
功W = Fs cosq (适用于恒力功的计算)①理解正功、零功、负功②功是能量转化的量度
W= P·t (p=
=
=Fv) 功率:P =
(在t时间内力对物体做功的平均功率) P = Fv
(F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比)
动能: EK=
重力势能Ep = mgh
(凡是势能与零势能面的选择有关)
动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式: W合= W合=W1+ W2+…+Wn= DEk = Ek2
一Ek1 =
机械能守恒定律:机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功).
守恒条件:(功角度)只有重力,弹力做功;(能转化角度)只发生动能与势能之间的相互转化。
“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就可以认为是“只有重力做功”。
列式形式:E1=E2(先要确定零势面) P减(或增)=E增(或减) EA减(或增)=EB增(或减)
mgh1 + 或者 DEp减 = DEk增
除重力和弹簧弹力做功外,其它力做功改变机械能;滑动摩擦力和空气阻力做功W=fd路程E内能(发热)
2.动量观点:动量:p=mv= 冲量:I = F t
动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F合t = mv’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
I=F合t=F1t1+F2t2+---=p=P末-P初=mv末-mv初
动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:;
;
P=P′ (系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P′)
ΔP=0 (系统总动量变化为0)
如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为
P1+P2=P1′+P2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量)
m1V1+m2V2=m1V1′+m2V2′
ΔP=-ΔP' (两物体动量变化大小相等、方向相反)
实际中应用有:m1v1+m2v2=; 0=m1v1+m2v2 m1v1+m2v2=(m1+m2)v共
原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。即:P+(-P)=0
注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性
矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。
相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。
同时性:表达式中v1和v2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v1’和v2’必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。
解题步骤:选对象,划过程;受力分析。所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程;(先要规定正方向)求解并讨论结果。
1.力的三种效应:
力的瞬时性(产生a)F=ma、运动状态发生变化
牛顿第二定律
时间积累效应(冲量)I=Ft、动量发生变化
动量定理
空间积累效应(做功)w=Fs动能发生变化
动能定理
5、(2008江苏生物4)下列对有关实验的描述中,错误的是( B )
A、分离叶绿体中的色素时,不同色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同
B、用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程
C、观察叶片细胞的叶绿体时,先在低倍镜下找到叶片细胞再换高倍镜观察
D、甲基绿染色可使人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色
3、在进行“观察植物细胞有丝分裂”实验中,甲-戊5位同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下:请回答:
(1)甲观察到的实验结果是( B ),乙观察到的实验结果是( D ),丙观察到的实验结果是( A )。(请从下列序号中选择)
A、染色体未着上颜色,无法看清
B、细胞重叠,看不到染色体
C、染色体着上颜色,清晰可见
D、染色体着色很浅,模糊不清
(2)丁同学在进行上述步骤后,直接在高倍镜下观察,长时间未找到有丝分裂的细胞,正确的操作应该是先使用低倍镜,找到细胞分裂图像后,将目标移至视野中央,再使用高倍镜。
(3)戊同学观察到了许多呈长方形的细胞,但未找到有丝分裂各时期的图像,可能的原因是观察部位不正确(该生看到的是成熟区细胞或伸长区细胞)。
(4)经教师纠正后,丁同学在视野中找到了有关细胞有丝分裂的图像,但丁同学所看到的细胞图像位于视野的右上方,你认为他应如何正确移动装片将装片向右上方移动。
(5)戊同学经教师指点后,也找到了细胞分裂图像,他想要观察洋葱根尖有丝分裂中期的染色体数目和形态,应选用的目镜和物镜的最佳组合是
B 和
C 。
[高考模拟]4、(2007上海生物21)在叶绿体色素的提取和分离实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是( D )
①未加石英砂、研磨不充分 ②一次加入大量的无水酒精提取
③分次加入少量无水酒精提取 ④使用放置数天的菠菜叶
A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④
“使用高倍显微镜观察几种细胞”(必修一P7,主要考核高倍显微镜的使用),“观察DNA和RNA在细胞中的分布”(必修一P26,课题7),“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”(必修一P47,课题11),“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”(必修一P115,课题31),“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”(必修二P21,主要考核高倍显微镜的使用),“低温诱导植物染色体数目的变化”(必修二P88)。明确光学显微镜的工作基本原理,掌握显微镜的操作方法(课题1);理解对照实验中的自身对照。
[基础训练]1、下面是围绕显微镜的实验操作题:显微镜镜盒中有4个镜头。甲、乙镜头一端有螺纹,丙、丁皆无螺纹。甲长5cm(标有40/0.64),乙长3cm(标有10/1.05),丙长3cm(标有16×),丁长6cm(标有10×)。
(1)物镜与装片之间距离最近的是( A )
A、甲 B、乙 C、丙 D、丁
(2)在同样光源条件下,视野中光线最暗的一组镜头是( B )
A、甲与乙 B、甲与丙 C、乙与丙 D、乙与丁
(3)这台显微镜放大的最大倍数为( B )
A、1000 B、640 C、160 D、100
(4)现在选择乙与丁这组组合观察根尖分生区细胞,视野中有一呈直线相连的40个分生组织细胞。若乙转换为甲后,则在视野中可检测到的分生组织细胞数为( D )
A、1个 B、2个 C、3个 D、4个
(5)甲、乙、丙、丁、戊是有关显微镜的几个操作,(一)(二)两图是显微镜下观察到的番茄果肉细胞,要将图(一)转换为图(二),所列A、B、C、D4种操作顺序中(甲为转动粗准焦螺旋;乙为转运细准焦螺旋;丙为调节光圈;丁为转运转换器;戊为移动装片),正确的是( C )
A、甲→乙→丙→丁 B、丁→丙→乙→甲
C、戊→丁→丙→乙 D、丁→戊→甲→丙
(6)观察细胞中染色体行为并计数时,使用光学显微镜的正确方法是( B )
A、低倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,转用高倍镜并增加进光量,调焦观察
B、低倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,转用高倍镜并减少进光量,调焦观察
C、低倍镜对焦,转用高倍镜,将观察目标移至视野中央,减少进光量,调焦观察
D、高倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,增加进光量,调焦观察
2、以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞分离现象,下列叙述错误的是( D )
A、在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B、滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C、发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明细胞保持活性
D、用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
“绿叶中色素的提取和分离”(必修一P97)。
不同的物质应用不同的方法进行分离与提纯,掌握层析法分离物质的方法。(课题23)。
“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”(必修一P18)。
主要通过这类实验4个“特定的”复习(“特定的物质”与“特定的化学试剂”在“特定的条件”下产生“特定的颜色”反应)明确:什么是对比(对照)实验?实验中如何排除干扰因素?怎样选择合适的材料与试剂?为何要设置空白对照组?(课题4)。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com