能量守恒定律公式 机械能守恒定律公式
请详细说明能量守恒定律的公式
设跳高运动员跳过2m,运动员体重为70Kg,身高1.8m,上升到点时间为1s,重力加速度取10N/Kg.能量和能量守恒定律
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(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
世界是由运动的物质组成的,物质的运动形式多种多样,并在不断相互转化正是在研究运动形式转化的过程中,人们逐渐建立起了功和能的概念能是物质运动的普遍量度,而功是能量变化的量度.
能量概念的形成和早期发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式动量的改变量等于合外力的冲量,所以动能定理可以用冲量定理解释认识的发展,以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现,才使能量守恒定律得以建立这是一段以百年计的漫长历史过程随着科学的发展,许多重大的新物理现象,如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现,都只是给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事实尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击,但仍以这一定律的完全胜利而告终.
能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化决不是没有约束的,基本的约束就是守恒律也就是说,一切运动变化无论属于什么样的物质形式,反映什么样的物质特性,服从什么样的特定规律,都要满足一定的守恒律物理学中的能量、动量和角动量守恒,就是物理运动所必须服从的基本的规律与之相较,牛顿运动定律、麦克斯韦方程组等都低了一个层次.
高二物理所有公式汇总
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力学习需要讲究方法和技巧,更要学会对知识点进行归纳整理。下面是我为大家整理的高二物理公式,请认真复习!
高二物理公式
一、冲量现代物理三大守恒定律分别是:动能守恒、能量守恒、角动能守恒。与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv{p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
2.冲量:I=Ft{I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
5.弹性碰撞:Δp=0;ΔEK=0{即系统的动量和动能均守恒}
6.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的动能}
8.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)
9.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
10.m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:共同速度,f:阻力,s相对相对长木块的位移}
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;
(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行。
二、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m2)}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r (2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子势能=Emin(小值) 5.热力学定律:W+Q=ΔU {(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),W>0:外界对物体做正功(J),Q>0:物体吸收热量(J),ΔU>0:内能增加(J),涉及到类永动机不可造出} 克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性); 开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出} 7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)} 注:(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈; (2)温度是分子平均动能的标志; (4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能小; (6)物体的内能是指物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零; (8)其它相关内容:能的转化和定恒定律/能源的开发与利用、环保/物体的内能、分子的动能、分子势能。 三、气体的性质 1.气体的状态参量: 热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273K{T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)} 标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2) 2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大 3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2{PV/T=恒量,T为热力学温度(K)} 注:(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关; (2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体,使用公式时要注意温度的单位,t为摄氏温度(℃),而T为热力学温度(K)。 四、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) {F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) {E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd {WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的值} 12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平抛垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; (3)常见电场的电场线分布要求熟记; (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关; (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面; (6)电容单位换算:1F=106μF=1012pF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J; 五、恒定电流 1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)} 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外 {I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)} 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总 {I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率} 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成(2)测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、短接欧姆调零、测量读数 {注意挡位(倍率)}、拨off挡。 (4)注意:测参考资料来源:百度百科-动量守恒定律量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中 央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法:电流表外接法: 电压表示数:U=UR+UA电流表示数:I=IR+IV Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R) 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法 电压调节范围小,电路简单,功耗小电压调节范围大,电路复杂,功耗较大 注:(1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大; (4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大; (5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率,此时的输出功率为E2/(2r); 用能量守恒定律 能量守恒定律公式:mgh=1/2mv1^2-1/2mv2^2,点速度v2为0,因此求出初始速度v1. 重力的作用点为人的重心,因此起始高度为身高一半0.9m.则上升高度为2-0.9=1.1m 70101.1=1/270v1^2,求出v1=4.89m/s.v1=at,求出上升加速度a=-4.89. F=ma求出力,F=704.89=342.3N 所以运动员的脚蹬地的力为 G+F=700+342.3=1032.3N 在经典力学的情况下 动能定理:对物体所做的功=末动能-初动能 能量守恒定律:初动能+初势能=末动能+末势能 功能关系:外力所做功=能量的变化 动能与动量的关系:动能=动量的平方/(2×质量 考虑到爱因斯坦的相对论得对质量进行修正,你可参考<狭义相对论> E=w 动能定理:动能改变量等(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;于合外力做的总功 2、动能守恒定理。 3、能量守恒定律。 4、动量守恒定律。 6、杠杆原理。 7、功的原理。 8、电荷守恒定律。 9、角动量守恒定律。 守恒定律都没有统一的公式,物体运动的起始和终点,某物理量的总量保持不变。 动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。初它们是牛顿定律的推论,但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律,是比牛顿定律更基础的物理规律,是时空性质的反映。 1、p=p′即系统相互作用开始时的总11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)动量等于相互作用结束时(或某一中间状态时)的总动量。 2、Δp=0即系统的总动量的变化为零.若所研究的系统由两个物体组成,则可表述为: (等式两边均为矢量和)。 3、Δp1=-Δp2 即若系统由两个物体组成,则两个物体的动量变化大小相等,方向相反,此处要注意动量变化的矢量性。 扩本题中,恒力做功了,所以机械能不守恒!只能用动能定理,因为动能定理是普适的!展资料 为了验证能量守恒定律,奥地利物理学家泡利(1900—1958)在1930年提出了一个大胆的设想:如果认为在β衰变过程中还伴随着一种未被查觉的未知粒子的话,那么上面所列举的矛盾都可立即获得解决。 热力学定律与公式 定律: △U=Q-W △U是系统内能改变,Q是系统吸收的热量,W是系统对外做功。 第二定律: 这个定律的一个推论是熵增原理:选取任意两个热力学态A、B,从A到B沿任何可能路径做积分:∫dQ/便于调节电压的选择条件Rp>Rx便于调节电压的选择条件Rp 第三定律: 零度永远不可以达到。 似乎没有什么数学表达吧。非要写一个的话:上面的话可以用这个式子表示:P(T→0)→0。 2热力学的四大定律简述如下 热力学第零定律——如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定处于热平衡。 热力学定律——能量守恒定律在热学形式的表现。热力学第二定律——力学能可全部转换成热能, 但是热能却不能以有限次的实验作全部转换成功 (热机不可得)。 热力学第三定律——零度不可达到但可以无限趋近。热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据,其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测(3)串电阻大于任何一个分电阻,并电阻小于任何一个分电阻;量方法。 热力学定律与能量守恒定律有着极其密切的关系,热力学第二定律是在能量守恒定律建立之后,在探讨热力学的宏观过程中而得出的一个重要的结论。 热力学公式 一、热力学定律(能量守恒定律) 基本表达式 Q=⊿U+AW (Kcal) Q-----------热量(Kcal)吸热取正值,反之取负值 ⊿U--------系统的内能变化(Kcal) W------------物体的膨胀功 kgfm 二、 物体具有的能量 根据任何高于零度物体下所具有的能量得到如下公式: 该计算公式表征任何高于零度物体下所具有的能量。 2、物体能量变化的计算公式 Q=CpM(T2-T1) 或 Q=CpρV(T2-T1) (KJ) 式中 M----物质的重量 Kg Cp---定压比热容 KJ/Kg℃ ρ---物质的体积密度(kg/m3) V-----物质的体积 8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)} m3 T2----物质的变化后温度℃ T1---物质的初始温度℃ 三、 熔坨热传导计算, 由于熔坨自身能量随放热时间增加能量减少,属于非稳态热传导,故熔坨放热部分采用计算公式如下: 1、毕渥数 Bi=δh/λ无量纲数 毕渥数属特征数(准则数)。 1 )定义式:Bi=δh/λ δ---物体的厚度两面受热取1/2进行计算(圆柱体时为直径的1/2)m h------表面对流换热系数 W / M2 K λ------热物体的导热系数 W / M K 2 ) Bi 物理意义: Bi 的大小反映了物体在非稳态条件下内部温度场的分布规律。 3 )特征数(准则数):表征某一物理现象或过程特征的无量纲数。 4 )特征长度:是指特征数定义式中的几何尺度。 1)定义: Fo表征两个时间间隔(0—τ时刻)相比所得的无量纲时间。 Fo =ατ3600/δ2 Fo = ατ3600/r2 Fo -------无量纲数 α--------物体的导温系数 m2/s τ--------初始到τ时刻得到热时间 s δ--------物体的厚度或圆柱体的半径 m 3、诺谟图 to ----物体初始中心温度℃ Ti-----物体所处的环境温度℃。 2)、表征1/Bi;Fo;Θw/θm= (tw-ti)/(tm-ti)三量纲之间随时间变化的关系 tw ----物体从0---τ时刻的外表面温度℃ Ti-----物体所处的环境温度℃。 3)、表征Bi;FoBi2;Q/Qo 三量纲之间随时间变化的关系 Q--------物体从0---τ时刻的累积放热量 Qo -----物体在初始状态下(以环境温度温度为基准的)温度下的热量 四、热传导中对流换热的过程计算 对流换热计算公式,又称牛顿冷却或加热公式 Q=hA⊿T Q------------吸收或放出的热量 h----------- 物体表面对流换热系数 W/M2K A------------物体与流体接触的面积 M2 ⊿T-----------流体和物体的温度⊿T取值根据热源(冷源)的不同进行取值, 能量守恒其实理解后很简单,就是一个列等式的过程. 首先要判断是否会用到这个定理, 凡是有运动的,有高度的,摩擦力的,求速度,位移的等等基本都会用到这个定理,比较好判断 明确后就2.从能量转化的角度剩下列方程了,这就简单了,把动能,势能,及摩擦消耗的热都列出来成等式就OK了. 能量守恒定律和动量定理配合着用这在物理大题及选择题中常有,其中大题是必有的. 定理本身不难,题目一般难在个别条件上,比如动能时缺少速度,摩擦热时缺少位移或速度改变量等等. 基本思路是大框肯定是这个定理,然后依次求解缺少的条件,比如速度公式,定量定理等等,解方程.求出需要解 这类题思路较固定,只是个别条件上会有些花样,头脑清醒,仔细应对就行了. 动《高中物理专题分析》量 可以用质量与速度乘积表示,动量带方向 单个物体或整体动量守恒的条件是物体或整体受到的合外力为零,如果某个方向上物体或整体受到的合外力为零的话,也可以在一个方向上用动量守恒定理求速度 动能定理 就是物体的合外力做功等于动能的改变量,如外力做正功(也可能是负功),摩擦力做负功,等等,你把所有做功的力正负加起来,和为零 机械能守恒 求机械能的时候计算动能和势能的和就行了,如果除了重力做功,没有别的力做功的话,那么该物体就机械能守恒了,其实动能守恒定理跟机械能守恒定理 动能定理 所有物体运动的能量计算都是相通的,好好理解就行,一个题一般都能用多种方法解出来 上面的都是临时想到的,不全或语言描述不好请见谅 动能定理(kinetic energy theorem)描述的是物体动能的变化量与合外力所做的功的关系,具体内容为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的变化量。所谓动能,简单的说就是指物体因运动而具有的能量。数值上等于(1/2)mv2。动能是能量的一种,它的单位制下单位是焦耳(J),简称焦。 需要注意的是,动能(以及和它相对应的各种功),都是标量,即只有大小而不存在方向。求和时只计算其代数和,不满足矢量(数学中称向量)的平行四边形法则。 动能具动量守恒定律:动量守恒定律表明在一个封闭系统中,动量的总和在时间上保持不变。动量是物体的质量与速度的乘积,它是描述物体运动状态的物理量。当没有外部力或力矩作用于封闭系统时,系统中物体的动量总和保持不变。有瞬时性,是指力在一个过程中对物体所做的功等于在这个过程中动能的变化。动能是状态量,无负值。 合外力(物体所受的外力的总和,根据方向以及受力大小通过正交法能计算出物体终的合力方向及大小)对物体所做的功等于物体动能的变化,即末动能减初动能。 动能定理一般只涉及物体运动的始末状态,通过运动过程温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,中做功时能的转化求出始末状态的改变量。但是总的能是遵循能量守恒定律的,能的转化包括动能、势能、热能、光能(高中不涉及)等能的变化。 其中,Ek2表示物体的末动能,Ek1表示物体的初动能。ΔW是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。 1.动能定理研究的对象是单一的物体,或者是可以看成单一物体的物体系。 2.动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。 动量守恒动碰静公式:v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2'=2m1v1/(m1+m2)。 由发生弹性7.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}碰撞可知: 由动量守恒:mv1=mv2+Mv3。 由机械能守W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK恒0.5mv1^2=0.5mv2^2+0.5Mv3^2。 v3=2m/(M+m)v1。 v2=(m-M)/(m+M)v1。 动量守恒定律和能量守恒3.动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;力可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和即可,这就是动能定理的优越性。定律 以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。初它们是牛顿定律的推论, 但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律,是比牛顿定律更基础的物理规律, 是时空性质的反映。其中,动量守恒定律由空间平移不变性推出,能量守恒定律由时间平移不变性推出,而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。跳高运动员跳过两米高度,需要用多少N的力?
亦就是说,如果β衰变遵守能量守恒定律的话,那么在衰变过程中应当还有一种质量极小又不带电荷的粒子存在,泡利是在1930年12月给迈特纳和盖革的信中首先提出这个设的。物理学中的动能关系公式有哪些?
3根据质能公式E=mcc,此物体必将超过光速,质量会无限大,如果质量不损失,那么能量守恒定律成立高中物理所有守恒定律和公式?
这种说法概括了功和能的本质,但哲学味道浓了一些在物理学中,从19世纪中叶产生的能量定义:“能量是物体做功的本领”,一直延用至今但近年来不论在国外还是国内,物理教育界却对这个定义是否妥当展开过争论于是许多物理教材,例如现行的中学教材,都不给出能量的一般定义,而是根据上述定义的思想,即物体在某一状态下的能量,是物体由这个状态出发,尽其所能做出的功来给出各种具体的能量形式的作定义(用量度方法代替定义).什么是动量守恒定律?公式是什么?
注:(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;热力学三大定律内容及公式是什么?
1、公式Q=CpMT 或 Q=CpρVT (KJ)谁有全部的热力学公式及详解啊?
1)、表征1/Bi;Fo;θm/θo= (tm-ti)/(to-ti)三量纲之间随时间变化的关系如何做物理能量守恒的题? 求公式及变形式
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0;动能定理公式是什么?
体积V:气体分子所能占据的空间的体积,单位换算:1m3=103L=106mL动量守恒的公式是什么?
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