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1、50N10mF2F1=100N60 F S15.1 功一、功包括的两个必要因素一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。二、物理学里规定：功=力距离三、功的公式：W=FS 其中 W 代表功 功的单位是焦耳，简称焦，符号 JF 代表作用在物体上的力，单位是牛顿，符号是 NS 代表物体在力的方向上移动的距离，单位是米，符号是 m例 1、物体受力 50N 重力为 100N S=10m 解：W=FS=50N10m=500J四、1J=1NS它表示 1N 的力作用在物体上，使物体在力的方向上移动 1m 的距离，那么这个力对物体做功时 1N五、下列三种情况下不做功1、有力无距离2、无力有距离3、
2、有力有距离，但力和移动的距离垂直补充：解：W=FScoscos60= F1F3=F1cos60=100N 2=50N六、说明：1、当力和移动的距离方向相反时，这个力对物体做负功，这是我们要说物体克服这个里做了多少功。2、如图，力对物体做了功。但 WF1S七、在竖直向上可以直接利用 WGH 计算功的大小例 2：h=200m S=2000m G 马 =1000N G 人 =600N 人没做功W=（G 马 + G 人 ） h=（1000N+600N）200m=320000J八、功的原理1、内容：人们使用机械所做的功，都不少于直接用手所做的功，也就是说，使 用任何机械都不省功。15.2 机械效率一、介
3、绍有用功、额外功、总功1、有用功：对人们有用的功叫有用功。用 W 有用表示2、额外功：对人们无用但又不得不做的功叫额外功。用 W 额外表示3、总功：有用功和额外功之和叫总功。用 W 总表示二、机械效率1、定义：有用功和总功的比值。叫机械效率。用 表示2、由于有用功是总共的一部分，所以机械效率 总小于 1，要用百分数表示。例题 1：已知 F=300N G=1000N解：W 有用=Gh W 总=FS W 额外= W 总- W 有用=1000N2m =300N8m =2400N-2000N=2000J =2400J =400NS=nh = 答：总有 用=42m = 240N=8m =83.3三、提高
4、机械效率的方法1、额外功不变，增大有用功（可以增大物重，增大有用功） 。2、有用功不变，减小额外功（改进机械结构，使它更轻巧，更合理。加强保养，定时润滑） 。3、增大有用功的同时，再减小额外功。四、各种机械效率的求法1、滑轮组竖直方向使用，= （n 是承担总重力绳子的段FGShW总有 用数） 。若 不 计 绳 重 和 摩 擦 ， = 动动额 外有 用 有 用总有 用 h水平方向使用 = （n 是承担物体与地面之间FSff物物总有 用摩擦力的绳子段数）2、杠杆= （n 是动力臂和阻力臂的比值 n=FGhW总有 用GhFShSL213、轮轴= （n 是轮半径和轴半径的比值，FGhSW总有 用n=
5、）rR4、斜面= =或总有 用 FsGhW额 外有 用 有 用总有 用 W= f注意：物体在斜面上做匀速直线运动时，拉力和摩擦力不是一对平衡力。这是要用 f= 计算力的大小。 S额 外 五、测滑轮组的机械效率1、实验原理：= FsGhW总有 用2、器材：铁架台、钩码、弹簧测力计、刻度尺、两个滑轮、细绳。3、步骤：组装滑轮组，几下钩码和弹簧测力计的位置。匀速竖直向上拉动弹簧测力计使钩码 G 匀速升高，在拉动过程中读出拉力 F的大小。用刻度尺测出钩码提升的高度 h 和弹簧测力计移动的距离 S。设计表格，将测量的数据填入表格中。G/N h/m F/N S/m W 总/J W 有用/J 计算 W 有用
6、、W 总、，填入表中。4、实验中要测的物理量、可以测四个量：G、h、F、S、也可以测三个量：G、h、F（S 不用测，用 S=nh 计算）、至少要测两个量：G、F（在滑轮组上找 n 值，用 = 测效率。 ）nFG5、实验中不能在静止时读拉力。如果静止时测拉力，会使测出的拉力偏小，测出的机械效率偏高。6、影响滑轮组机械效率高低的因素：物重对于一个已经组装好的滑轮组，它的机械效率不是一个定值。所提的物体越重，它的机械效率越高。动滑轮重如图，甲、乙两个滑轮组，提相同的物体时，甲的机械效率比乙高。即 甲 乙 F 甲F 乙滑轮与绳，滑轮与轴之间的摩擦注意：滑轮组的机械效率与提升的速度和绳子的绕线方法无关。
7、六、测斜面的机械效率1、实验原理：= FsGhW总有 用2、器材：长木板、长方体、小木块、刻度尺、弹簧测力计、带钩的小木块3、步骤：用弹簧测力计测出带钩的小木块的重力 G用长方体小木块和长木板组成斜面。把带钩的小木块放在斜面的底端，用弹簧测力计沿斜面向上匀速直线拉动木块到顶端。在拉动过程中，读出拉力 F 的大小。用刻度尺测出斜面高 h 和斜面长 S设计表格，将测量数据填入表中。G/N h/m F/N S/m W 总/J W 有用/J 计算 W 有用、W 总、，填入表中。4、影响斜面机械效率的因素只有两个斜面的倾斜程度 当斜面的粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高（但这是省力省的少）
8、 。斜面的粗糙程度 当斜面的倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高。注意：探究时采用控制变量法表格设计：实验次数斜面的倾斜程度G/N h/m F/N S/m W 有用/JW 总/J 1 陡（木板）2 较陡（棉布）3 较缓（毛巾）15.3 功率一、功率是表示物体做功快慢的物理量二、定义：物体在单位时间内所做的功叫功率。用 P 表示三、定义式：P= tW公式中 W 代表功，单位是焦耳，符号是 JT 代表时间，单位是秒，符号是 sP 代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是 w四、1w=1J/s五、比瓦特大的单位是千瓦，符号是 Kw 1Kw=1000w六、变形公式：由 P= 可推出 W=Pt t=tP
9、W七、推导功率计算式：P= = FvtS在公式 P=Fv 中，F 代表力，单位是牛（N） ，v 代表速度单位是米/秒（m/s）P代表功率，单位是瓦（w） 。 八、讨论：功、功率、机械效率之间的关系1、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大，只代表做工快，不代表做工多。由公式 W=Pt 可知，只有当做工时间一样是，才能说功率大的做工多。2、机械效率是指有用功与总功的比值，不能说机械效率高，做的有用功多。也不能说机械效率高，做的总功少。由 = 可知：总有 用W（1）当总功一样时， 大的，有用功大（2）当有用功一样时， 大的，总功小3、功率和机械效率是从两个不同的角度反映机械效率的性能，反之，机械效
10、率之间没有必然联系，功率大，机械效率不一定高。反之，机械效率高，功率也不一定大。九、实验：测人上楼的功率器材：测体重的秤、刻度尺、表步骤：1、有体重秤测出人的质量 m2、用刻度尺测出人上楼的高度 h3、用表册出任上楼所用时间 t4、设计表格，将测量数据填入表中m/Kg h/m t/s P/w5、功率表达式：P= tgh例题：小明同学用如图所示滑轮组提升重物。在 20s 内用 30N 的力将质量为100kg的物体提升 2m（g=10N/Kg）求：（1）物重 G=？（2）人拉升的速度 v=？（3）W 有用=？（4）W 总=？（5）=？（6）P 总=？解：（1）G=mg=100Kg10N/Kg=10
11、00N （2）S=nh=42m=8m v= = =0.4m tS0s8m（3）W 有用=Gh=1000N2m=2000J（4）W 总=FS=300N8m=2400J（5）= = =83.3总有 用 240J（6）P 总= w1st总15、4 动能和势能一、能量一个物体能够做功，我们就说他具有能量。但具有能量的物体，具有了能量却不一定做功。二、能量有根多种，机械能只是其中的一种。机械能分为：动能 势能（重力势能和弹性势能）三、动能1、定义：物体由于运动而具有的能叫动能2、一切运动的物体，都具有动能3、动能的大小与两个因素有关物体的质量物体的运动速度4、公式 E 动= v2（高中使用）m1有公式可
12、知，速度对动能的影响比质量对动能的影响大。5、做探究实验提出问题：动能的大小与哪些因素有关？猜想：一物体的质量有关与物体的运动速度有关设计并进行实验：分析论证：比较甲、乙两图可知，当物体的运动速度相同时，物体的质量越大 ，它具有的动能就越大比较甲、丙可知，当物体的质量相同时，物体的运动速度越大，它具有的动能就越大 6、实验中经常考的几个问题实验方法：控制变量法、对比法、转化法实验中探究质量对动能的影响时，要选择体积相等、质量不等的两个球做实验。而且要让着两个球从一些面的同一高度上自由滚下。目的是使两个球到达斜面底端时，速度相同。实验中，若发现木块撞击、滑行后、滑行距离太长，从木板的末端掉了下来
13、。这时可以降低斜面的倾斜程度，也可以延长木板的长度。还可以把小球位置降低一些实验中，用圆柱体代替钢球做实验，好处是：能使木板受到撞击后与木板长 橡皮泥 橡皮泥 橡皮泥钢钢铝甲乙丙乙 丙边保持平行，做直线运动。实验中你是怎样探究速度不同时动能的影响的？让同一个球从同一斜面的不同高度上，自由滚下，撞击木块，做功，比木块的滑行距离。四、重力势能1、定义：物体具有被举高而具有的能叫重力势能。2、一切被举高的物体都具有重力势能。3、重力势能与两个因素有关：物体的质量物体举高的高度4、公式：E 重=mgh（高中使用）5、探究实验：结论：比较甲、乙两图可知，当物体举高的高度相同时，物体的质量越大，它具有的重
14、力势能越大。比较甲、乙两图可知，当物体的质量相同时，物体举得越高，它所具有的重力势能越大。五、弹性势能1、定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。2、一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。3、弹性势能与两个因素有关：物体的材料（倔强系数）物体发生了弹性形变的大小4、公式：E 弹= kx215、探究：可用弓射箭比距离来探究结论：当物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。六、动能和势能统称叫机械能。机械能的单位和功的单位相同，也是焦耳（J）七、我们可以用做功的多少来量度能量的大小。15、5 机械能之间的转化一、动能和重力势能之间可以相互转化1、滚摆下落时，重力势能转化为动能。上升时，动
15、能转化为重力势能。2、单摆AB 重力势能转化为动能BC 动能转化为重力势能球在 A 点，重力势能最大。 球在 B 点，动能最大。在不计空气阻力和摩擦时，机械能守恒，这时 A、C 两点同高。二、动能和弹性势能之间可以相互转化1、球把金属压弯时，球的动能转化为金属片的弹性势能。2、金属片恢复原状时，把球弹回来时，金属片的弹性势能转化为球的动能。绳地近地点远地点三、重力势能和弹性势能之间也可以相互转化。如图，把中间的线剪断时，物体会升高。这个过程中，弹簧的弹性势能转化为物体的重力势能。四、人造卫星1、人造卫星在近地点动能最大，势能最小，运转速度最快。2、卫星在远地点动能最小，势能最大，运转速度最慢。3、卫星从近地点向远地点运动时，动能转化为势能，卫星从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，在转化过能中，机械能守恒。五、人造地球同步通信卫星，运转时，动能、势能、总机械能不变。六、典型习题1、一辆洒水车，在水平公路上匀速行驶。洒水过程中，它的动能如何变化？答：动能逐渐减小。理由是：洒水过程中，质量减小，所以动能减小。说明：
