焦耳热公式(并联电阻的焦耳热分配)

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一、能量守恒定律公式

能量转换和守恒定律是一个深奥的定律，不仅适用于力学，也适用于电磁学、原子物理学、光学、机械振动等领域。本文主要分析能量守恒定律的内容及其与其他定理和定律的关系。
能量守恒定律的内容
能量守恒定律也叫能量转化和守恒定律。
它的内容:能量既不会被空产生也不会消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体；在转化或转移过程中，能量总量保持不变。

【/br/】高中物理学习什么形式的能量？
研究能量守恒定律，主要应该研究什么样的能量？
从高中物理解题的角度，主要分析这五种形式的能量:
动能、弹性势能、引力势能、内能、电势能。
注:内能包括摩擦生热和焦耳生热，磁能高中不考。动能、弹性势能和重力势能之和称为机械能。
当然，以上五种形式的能量，在力学和电磁学中也经常考。
选修内容中的机械振动也有能量，还有光子能、核能等。，这超出了本文的范围。但是学生需要知道光电效应方程和玻尔能级方程也是能量守恒定律的推导。
能量守恒定律的公式
E1=E2
即初态的总能量等于终态的总能量。
或者说，能量守恒定律，也就是上面提到的五种形式的能量之和是不变的。

机械能守恒定律与能量守恒定律的关系
机械能守恒定律是能量转换和守恒定律的一种特殊形式。大部分都是基于系统分析。
(1)只有重力和弹性做功时，系统只对应动能、弹簧弹性势能和重力势能三种能量形式之间的变化。
(2)当有重力、弹簧弹力、静电力、摩擦力、安培力等时。而多种形式的力做功，系统对应动能，弹簧弹性势能，重力势能，电势能，摩擦热，焦耳热等多种形式的能量变化，这些能量也是守恒的。
从上面的比较中不难看出，机械能守恒是能量守恒的特例。
因此，在掌握能量转换和守恒定律内容的基础上，我们可以利用能量守恒来解决机械能守恒的问题。
换句话说，能量守恒掌握得如此之好，以至于我们可以忘记机械能守恒。
能量守恒定律的前提条件
问:能量守恒定律什么时候可以用来解题？
答:我们是基于解决物理问题的技巧。
系统的能量并不总是守恒的。当我们所研究的系统没有外力做功(或外力做功的代数和为零)且没有其他能量引入系统(即没有热交换)时，系统的总能量(各种形式能量之和)守恒。在这种情况下，我们可以用能量守恒定律来解决问题。此时系统中的能量只是各成分内部能量的转移或不同形式能量之间的转换。
比如牛顿第二定律的验证实验中，小车及其所载重量的能量不守恒。因为外部拉力(由托盘和重量提供)对该系统做功，所以其能量增加。【/br/】补充一下，在上述情况下，如果你认为拉力所做的功属于能量的注入，等于系统能量的增加，也是可以的。当然，这是能量守恒定律的概括。

能量守恒定律，动能定理，机械能守恒定律在解题中运用
。下面，我系统整理一下解决物理问题中与能量守恒定律(动能定理和机械能守恒)相关的公式技巧，或者说遇到问题时的第一个突破点。如下:
(1)单个物体，或者多个物体组成的整体(彼此没有相对运动)先试试动能定理，什么也不说。(注意动能定理的第二种表述。每个力做功的代数和等于动能的变化。这个公式的问题比较多。)
(2)问题中物体的运动过程有很多，只有重力和弹性做功。在大多数情况下，机械能守恒定律正在被检验。
(3)当摩擦力出现时，机械能守恒定律一般被否定，测试结果十有八九是动能定理。如果设计了多个物体，比如一块材料冲到一辆木头车上，能量守恒定律也可能得到检验。
(4)常见的能量有五种，动能+重力势能+弹性势能+内能(摩擦热和焦耳热)+电势能。高一学生，电势能没学过；原作者王上老师。能量守恒的表述意味着这五种形式的能量加起来是一样的。
(5)出现时间T和加速度A的问题，大多既不是动能定理，也不是机械能守恒，而是牛顿动力学(牛二第二定律+直线运动三方程)。
(6)摩擦生热公式为Q=μN△x，△x指相对位移。这是Q的定义，可以直接用在考试中。用在哪里？当然是能量守恒定律。
以上六句话，不看就懂了。如果你记住了它们，你就会使用它们。要理解这些东西，学生需要在课后好好品味。而且这些点会延续并贯穿高考物理的重要模块，尤其是静电场、磁场、电磁感应、交流电，都是高二上学期要学的。
能量守恒定律某些现象的解释
(1)自然界不同形式的能量对应不同形式的运动:物体的运动有机械能，分子的运动有内能，电荷的运动有电能，原子核内的运动有原子能等。
(2)不同形式的能量可以相互转化:“摩擦生热是通过克服摩擦做功，将机械能转化为内能；水壶里的水沸腾时，水蒸气确实对壶盖作功，把壶盖抬起来，说明内能转化为机械能；电流通过电热丝等工作，可以将电能转化为内能。”。这些例子说明不同形式的能量是可以相互转化的，这个转化过程是通过做功来完成的。
(3)当某种形式的能量减少时，必然有其他形式的能量增加，而且减少和增加必须相等。当一个物体的能量减少时，其他物体的能量必然有增加，而且减少和增加的量必须相等。
能量守恒定律的意义
能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。从物理和化学到地质学和生物学，再到宇宙物体。只要有能量转换，就必须遵守能量守恒定律。
这个规律从日常生活到科学研究、工程技术都有重要作用。各种能源，如煤、石油等燃料、水、风、核能等，都是通过能量转换被人类利用的。
能量守恒定律是人们认识和利用自然的有力武器。
力、功、能的关系
通过上面的分析，我们可以对能量的转化和守恒定律有更深刻的理解。它与工作和精力密切相关。
各种力通过做功的过程可以改变系统中不同形式的能量。

二、平抛运动公式

平抛运动的概念
物体以一定的初速度水平抛出。如果物体只靠重力运动，这种运动叫做平抛运动。平抛运动是匀速变化的曲线运动。

平抛运动可以看作是水平匀速直线运动和垂直自由落体运动的组合运动。
其实这里的平抛运动就是数学中提到的抛物线(二次曲线)中“抛物线”一词的由来。
平抛运动公式
平抛运动位移公式

平抛运动的速度公式

平抛的轨迹是二次函数的证明
前面说过，平抛的轨迹与数学中提到的抛物线是一致的。给你一个证明吧。我们知道抛物线轨迹是二次曲线(函数y关于自变量x的二次曲线)。我们来做一个抛物线轨迹的证明，证明它也是二次函数关系。这是新课改新增的，大纲版没有涉及。
如前所述，物体在水平和垂直方向的位移公式如下:

水平方向X = v0t(1)

垂直方向y = gt2(2)

把(1)中的t=x/v0代入(2)，就不难得到y=gx2/(2v02)的结论

我们可以写成y=kx2的形式；其中k=g/(2V02)。

平抛的三种典型轨迹分析
(1)落在斜面上
示意图如下图所示。在这种情况下，学生应该列出唯一的方程。因为问题中的限制，要求平抛的轨迹与斜面的直线相交。
你需要写一个唯一的方程。在这种情况下，y和x的比值在n点满足，等于θ角的正切。

(2)垂直打在斜坡上
示意图如图。在这种情况下，我们应该从速度方程开始。问题中的垂直落差指的是速度的问题，速度的方向是垂直于坡度所在的直线。因此满足在P点，物体的合成速度方向与水平速度方向的夹角与斜面的夹角互为互补。

(3)离斜面最远的距离
示意图如下图所示。在这种情况下，满足B的点击速度的方向平行于斜面方向。
平抛运动实验
仪器由平抛导轨(用作钢球滚动导轨)组成。起到承载钢珠，水平投掷的作用)；接球槽(接钢球，同时使球自动跟踪跟踪点)；调平螺栓(调整底板上的四个调平螺栓，配合重锤使屏幕与水平面垂直)；投球开关、钢球、回形针、屏幕、底板等。
实验前准备
1。用螺丝将平面抛光导轨固定在屏幕的左上方。挂上重锤。
2。检查平坦的抛光导轨，并确保导轨末端的水平部分垂直于重量线。
3。通过调整底板上的四个调平螺栓，使重量线与屏幕上的红色标记平行，使屏幕表面与水平面垂直。平抛实验的具体操作步骤
1。通过调节接球槽两侧的小旋钮，并沿支撑杆上下移动接球槽，接球槽可以放置在屏幕上的任意位置。(位置要先拿到gt位置，再一个一个下移)。
2。将白纸和复写纸叠在一起(复写纸在外面)，压平放入屏幕上的回形针中(或者用磁铁压纸代替)。注意，矩形纸的一个角应与原点0重合，其水平和垂直边也应与原点0的两条边重合。
3。调整投球开关在轨道上的位置，拧紧投球开关背面的锁紧螺栓，将钢球装入投球开关。此时，钢珠会停在平抛导轨的一定高度，然后按下抛球开关释放钢珠，钢珠会顺着导槽滚下，水平抛下，落在接球槽上，用复写纸在白纸上留下记号。
4。逐一放下接球槽，重复上述操作，即在白纸上描出一系列球的运动点。(一般4 ~ 6分就够了)
5。拿掉白纸，以0点为原点，画出每个轨迹点的X轴和Y轴坐标(右边的X轴和垂直向下的Y轴)。将记录的点用光滑的曲线连接起来，就可以画出钢球的平抛轨迹。
6。测量各点的高度h和水平距离S，利用公式h=1/2gt2和S=VT计算出钢球的水平分速度，即平抛钢球的初速度V，最后计算出平均值。
平抛实验注意事项
1。实验前准备的第二点和第三点是实验成败的关键，一定要慎重。
2。四个调平螺栓不能悬挂空，底板应保持水平位置。
3。只有钢球的初始位置在导轨上保持在同一高度，才能保证每次抛出的钢球初速度相等，否则钢球的速度会有大有小，影响实验的准确性。
4。投掷开关可以上下调节高度，钢珠高度水平移动时获得的初速度V不同。
5。保护钢球不生锈，并涂上黄油或凡士林。
6。注意防潮防尘。
7。实验结束后，松开接球槽两端的螺丝，让它自然放在底板上。
8。纸张一定要光滑，否则会影响钢珠的下落速度。
平抛离斜坡最远
平抛的基本性质:平抛是被研究最多的运动概念和分类之一。基本性质如下:平抛运动的时间只与投掷点的垂直高度有关。
物体落地的水平位移与下落时间和初始水平速度有关。
平抛物体的速度增量在任意相等的时间内都是相同的。
平抛物体的动量在任意相等的时间内变化相等。
落地时间越长，速度越接近垂直状态。
平抛运动可以看作是水平匀速直线运动和垂直自由落体运动的组合运动。这两个子运动是独立的，同时的，也是独立的，等时的。
平抛运动的重要结论
(1)平抛物体在任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点与抛点的距离等于水平位移的一半。
(2)物体从斜面上水平抛出。如果物体落在斜面上，物体接触斜面时速度方向与水平方向夹角的正切是斜面正切的两倍。
(3)上面这句话还可以这样分析:如果从斜面上水平抛出的物体落在斜面上，物体接触斜面时的速度方向、物体接触斜面时的速度方向和斜面形成的角度与物体抛出时的初速度无关，只取决于斜面的倾角。

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