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1、 1、力学里所说的功包括两个必要因素: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。 2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离 垂直。 3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的 乘积。 公式:W=FS 4、功的单位:焦耳,1J= 1Nm 。 把一个鸡蛋举高1m ,做 的功大约是0.5 J 。 5、应用功的公式注意:分清哪个力对物体做功,计算时F就 是这个力;公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调 对应。 功的单位“焦”(牛米 = 焦),不要和力和力臂的乘 积(牛米,不能写成“焦”)单位搞混。1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的
2、功;即 :使用任何机械都不省功。 2、说明: (请注意理想情况功的原理可以如何表述?) 功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既 省力又省距离的机械是没有的。 使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力 、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。 我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械: 使用机械时,人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh) 3、应用:斜面 理想斜面:斜面光滑 理想斜面遵从功的原理; 理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方
3、向的推力;L:斜面长;G: 物重;h:斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物 体做功Gh 。、有用功:定义:对人们有用的功。公式:W有用Gh(提升重物)=W总W额=W总斜面:W有用= Gh 2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功 公式:W额= W总W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W额=f L 3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W总=W有用W额=FS= W有用斜面:W总= fL+Gh=FL 4、机械效率: 定义:有用功跟总功的比值。 公式: W有用W总 =Gh FL=Gh FS=Gh Fh=G F=
4、GhFS=GhF2h=G2F=Gh FS=Gh Fn h=G nF=斜 面: 定滑轮:动滑轮 滑轮组 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑 轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。 提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5、机械效率的测量: 原 理:应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的 距离S器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数 大小不变。结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有: A动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
5、B提升重物越重,做的有用功相对就多。 C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。W有用 W总 =Gh FS=1、定义:单位时间里完成的功 2、物理意义:表示做功快慢的物理量。 3、公式: P=Wt =FV 4、单位:主单位 W 常用单位 kW MW 马力 换算:1kW=103W 1MW=106 W 1马力=735W 某小轿车功率66kW,它表示:小轿车s 内做功66000J 5、机械效率和功率的区别: 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即 单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做 的总功中有多大比例的有用功。(一)、动能和
6、势能 1、能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能 理解:能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多 少来衡量。一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经 做功”如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。 2、知识结构:机 械 能势能重力 势能定义:物体由于被举高而具有的能量 。决定其大小的因素:物体质量越大、举得 越高,势能就越大弹性 势能定义:发生形变的物体具有的能量 。决定其大小的因素:物体弹性形变越大、 弹性势能就越大动能定义:物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素:物体速度越大、质量 越大,动能就越大3、探究决定动能大小的
7、因素: 猜想:动能大小与物体质量和速度有关; 实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量; ?如何判断动能大小:看小钢球能推动木快做功的多少?如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜 面底端时速度大小相同;?如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下; 分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时 ;速度越大动能越大; 保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动 能越大; 得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大 ,质量越大动能也越大。 4、机械能:动能和势能统称为机械能。 理解:有动能的物体具有机械能;有势能的物体具有机械 能;同时具有动能和势能的物体具
8、有机械能。(二)、动能和势能的转化 1、知识结构:2、动能和重力势能间的转化规律: 质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能 减小,重力势能转化为动能; 质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能 增大,动能转化为重力势能; 3、动能与弹性势能间的转化规律: 如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大 ,则动能转化为弹性势能; 如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小 ,则弹性势能转化为动能。动能转化转化势能弹性势能重力势能4、动能与势能转化问题的分析: 首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹 性势能)大小的因素看动能和重力势能(或弹性势 能)如何变化。 还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增 大如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没 有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转 化过程中机械能不变。 题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能 量损失机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量 损失机械能不守恒。