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1、功和机械能复习一、功：、力学里所说的功涉及两个必要因素：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、不做功的三种状况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固:某同窗踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出0m的过程中人不做功。(因素是足球靠惯性飞出)。、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:=FS4、功的单位：焦耳，1JNm 。 把一种鸡蛋举高1m ,做的功大概是05 。5、应用功的公式注意:分清哪个力对物体做功,或者说哪个施力物体对哪个受力物体做了功,计算时就是这个力;公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调相应。 功的单位“焦”(1牛米 =1焦
2、)。二、功的原理：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功；即：使用任何机械都不省功。、阐明： 功的原理是一种普遍的结论,对于任何机械都合用。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，是由于使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以变化力的方向,给人类工作带来诸多以便。功的原理涉及两层含义(一)、对于抱负机械(忽视摩擦和机械自身的重力):使用机械时,人们所做的功(FS）= 直接用手对重物所做的功；（二)、对于非抱负机械而言，人们运用机械所做的功要不小于不用机械而直接用手做的功,多做的
3、那部分功就是克服机械自重和摩擦所做的功。3、应用:斜面抱负斜面：斜面光滑抱负斜面遵从功的原理;抱负斜面公式:FGh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长；G:物重;:斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FLfL+Gh；这样F做功就不小于直接对物体做功h。三、机械效率:、有用功：定义：对人们有用的功。 公式：有用=Gh（提高重物）=总-W额W总 斜面：W有用 Gh2、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(忽视轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面:W额=f 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=F= W有用/ 斜面：W总=
4、 fL=L、机械效率： 定义:有用功跟总功的比值。 公式： =W有用W总 斜 面： =GhFL定滑轮: =GhFS=GhFh=GF 动滑轮： =GhFS=GhF2h=G2F滑轮组： =GhFS=GhFnh=GnF（竖直方向提高重物） 有用功总不不小于总功，因此机械效率总不不小于1 。一般用百分数 表达。某滑轮机械效率为6%表达有用功占总功的60 。提高机械效率的措施：尽量满载来增大有用功；减小机械自重、减小机械部件间的摩擦来减小额外功。、机械效率的测量: 原理: =W有用W总=GhFS 应测物理量:钩码重力G、钩码提高的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外
5、还需 刻度尺、弹簧测力计。 环节：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下的重要因素有:动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B提高重物越重，做的有用功相对就多。C 摩擦,若多种摩擦越大做的额外功就多。 绕线措施和重物提高高度不影响滑轮机械效率。6、斜面机械效率的测量：原理：应测物理量:器材：环节:匀速拉动弹簧测力计，结论：影响斜面机械效率高下的重要因素有：斜面的倾斜限度摩擦力的大小四、功率:1、定义:单位时间内所做的功PWt=、物理意义：表达做功快慢的物理量。、公式: = Fv4、单位:主单位 常用单位 kW、MW、 马力 换算:1kW=
6、3W 1106 1马力73W某小轿车功率66W,它表达：小轿车s 内做功6000J 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。功率表达做功的快慢,即单位时间内完毕的功；机械效率表达机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。五、机械能(一)、动能和势能1、能量：一种物体可以做功，我们就说这个物体具有能理解：能量表达物体做功本领大小的物理量;能量可以用可以做功的多少来衡量。 一种物体“可以做功”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、知识构造: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
7、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 措施：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，则达到斜面底端时速度大小相似； ？如何变化钢球速度：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:运动物体质量相似时;速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论:
8、运动物体速度相似时;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。物体质量kg速度/（ms-1）动能E/J牛约600约约5中学生约0约6约900 练习：右表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的某些数据：分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是 速度你判断的根据：人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的2倍此时动能为牛的1倍阐明速度对动能影响大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;同步具有动能和势能的物体具有机械能。动能转化转化势能弹性势能重力势能(二）、动能和势能的转化、知识构造:2
9、、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:如果一种物体的动能减小，而另一种物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；如果一种物体的动能增大，而另一种物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。4、动能与势能转化问题的分析：一方面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互相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她外力做功(即：没有其她形式能
10、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”表达没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表达有能量损失机械能不守恒。（三)、功和能的关系 物体做功过程就是能的转化过程,物体做功越多,阐明某种能转化为别的形式的能就越多，如重物从高处下落的过程就是重力做机械功的过程,从而实现重力势能转化为动能的过程;弯弓射箭的过程就是通过弹力做功从而将弓的弹性势能转化为箭的动能的过程；用电器工作时的过程就是通过电流做功将电能转化其他能的过程。一、掌握恒力做功的计算，判断某个力与否做功，是正功还是负功（或克服力做功)提高对物理量确切含义的理解能力【例1】 用水平
11、恒为F作用于质量为M的物体,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动位移，该恒力做功为W1；再用该恒力F作用于质量m（m90，因此M对的弹力对m物块做负功，即W0,而m对弹力N对三角劈的水平位移的夹角不不小于9,因而m对M的弹力N对M所做的功W20，做正功,即W0，因此选D项是对的的.该题也可由系统的机械能守恒来研究.与m构成一种系统,系统内只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒.由于M在m压紧下向右运动,M的动能不断增大,而由机械能守恒可知m的机械能不断减小,因而M对m的弹力一定对m做负功,对M的弹力对M一定做正功.因此，对的答案为D项.【例3】 以一定的初速度竖直向上抛出一种小球,小球上升的最大高
12、度为，运动中空气阻力大小恒为f，则小球从抛出点抛出到再回到原抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功应为 A.0 B.-fh C2fh D.-fh对的答案：C.阐明 有些同窗错选项,其因素是觉得整个过程位移为零，由公式WFos可得Wf=0.错误的另一因素是,没有精确掌握公式Fscos直接计算时，F必须是恒力（大小和方向均不变）；此外，缺少对物理过程的分析小球在上升和下降过程中空气阻力都是做负功，因此全过程空气阻力对小球所做的功应为Wf=W上+Wf下=h+（-h）=-2fh【例4】 如图所示，某力F=10作用于半径的转盘的边沿上，力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力做的总功应为 .0J 2JC.10 D.0J.对的答案:B阐明 某个力做功,其大小不变而方向变化在计算这个力所做功时，切莫把初末位置的位移直接代入WF=Fscs来计算总功由于力F的方向始终保持与作用点的速度方向(
