高中物理能量守恒定律的公式有以下幾個:
1. 動能守恒定律:ΔE=ΔEk+ΔEp
其中,ΔE是系統內能的變化量,ΔEk是系統的動能變化量,ΔEp是重力勢能的變化量。
2. 機械能守恒定律:E1=E2
其中,E1是系統的機械能總量,E2是系統的機械能變化量,包括動能和重力勢能。
3. 熱力學第一定律:ΔU=Q+W
其中,ΔU是系統內能的變化量,Q是系統吸收的熱量,W是系統對外做的功。
4. 電場力做功與電勢能變化的關系:W=ΔEp
其中,W是電場力做功量,ΔEp是電勢能的變化量。
5. 磁場力做功與磁通量變化的關系:W=ΔΦ
其中,W是磁場力做功量,ΔΦ是磁通量的變化量。
以上公式可以用來描述高中物理中的能量守恒定律。
假設一個質量為m的小球從高度為h的平臺上以初速度v0水平拋出,落地點與平臺的高度差為h',空氣阻力忽略不計。根據能量守恒定律,小球在運動過程中,動能、重力勢能和內能三者之間的轉化關系可以表示為:
E1 = E2 + E2'
其中,E1 = 0.5mv0^2 是小球拋出時的總能量;E2 = 0 是小球落地時的總能量(因為此時小球已經落地,沒有其他形式的能量);E2' = mgh' 是小球在運動過程中由于重力做功而增加的內能。
現在我們來計算小球落地時的動能和重力勢能。根據機械能守恒定律,小球拋出后的動能和重力勢能之和是不變的,即:
E1 = E2 + E2' = 0.5mv^2 + mgh
其中,E2 = 0(已經確定),E2' = mgh'(因為小球落地時做功而增加的內能),所以只剩下E1和mv^2的關系需要求解。
現在我們可以將上述關系代入能量守恒定律公式中,得到:
0.5mv^2 = 0.5mv0^2 + mgh'