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功和机械能温习知识点_功和机械能温习知识点功和机械能温习知识点第十五章（功和机械能）温习提纲一、功1、做功的两个必要因素：1作用在物体上的力；2物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况：1有力无距离：“劳而无功之一，如搬石头未搬动；2有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功之二，如手提水桶在水平面上走动。3有距离无力：“不劳无功，如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动；3P：W瓦特t：s秒4、国际单位：将N·m称为焦耳简称焦，符号(J)1J=1N·m把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。5、公式应用注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。功的单位“焦1牛·米=1焦。6、常见的功：克制重力做功：W=Gh克制阻力摩擦力做功：W=fs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。2、讲明：功的原理对于任何机械都适用。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。使用机械固然不能省功，但人类仍然使用，是由于使用机械或者能够省力、或者能够省距离、可以以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。对于理想机械忽略摩擦和机械本身的重力：人做的功FS=直接用手对重物所做的功Gh3、应用：斜面理想斜面：斜面光滑不计摩擦理想斜面遵从功的原理理想斜面公式：FL=Gh其中F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度实际斜面：斜面粗糙考虑摩擦若斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh。三、机械效率、有用功：对人们有用的功。公式：W有用Gh提升重物=W总W额=W总2、动h忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组3、4、机械效率：有用功跟总功的比值。1公式：2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。例如：某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。3提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5、机械效率的测原理：W有用W总=W有用W总=GhFS=功和机械能温习知识点功和机械能温习知识点应测物理量：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、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、动滑轮重力大小和个数多少：提升同一物体用的动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多而有用功不变，机械效率就越低。B、物体的重力大小：用同一滑能组所提升得重物越重，做的有用功相对就多而额外功不变，机械效率就越高。C、摩擦：若各种摩擦越大做的额外功就多，机械效率相对就低。D、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。四、简单机械的机械效率1斜面W有用=G·hW额外=f·SW总=F·S=G·hfS2杠杆W有用=G物·hW额外W总=F·S3定滑轮竖直方向提升重物aW有用=GhW额外：摩擦及绳重W总=F·S=F·h4定滑轮水平方向拉动物体bW有用=f·S物W额外：滑轮转动摩擦W总=F·SF=F·S物5动滑轮a及竖直方向滑轮组W有用=G物·hW额外W总=F·S=F·nh=G物G动·hn为连接动滑轮绳子段数不计绳重和摩擦时功和机械能温习知识点功和机械能温习知识点6动滑轮b及水平方向滑轮组W有用=fS物W额外：绳重及滑轮转动摩擦W总=F·SF=F·nS物n为连接动滑轮绳子段数注：a、所有机械克制本身摩擦做功均是额外功的组成部分，故对机械进行润滑一般都能够提高机械效率b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功c、对于所有机械均有五、功率：单位时间内做的功P(单位：W)1、公式：2、单位：瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW，马力换算：1kW=103W1MW=106W1马力=735W3、物理意义：表示做功快慢的物理量与机械效率无关。某小轿车功率66kW，它表示：小轿车s内做功66000J4、机械中的功率5、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。1功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；2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。六、机械能能量：一个物体能够做功，我们就讲这个物体具有能能量表示物体做功本领大小的物理量；能量能够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。1、机械能：动能和势能统称为机械能。1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有机械能。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、举得越高高度，重力势能就越大弹性势能定义：发生弹性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，动能就越大功和机械能温习知识点功和机械能温习知识点2探究决定动能大小的因素a、猜测：动能大小与物体质量和速度有关；b、实验研究研究对象：小钢球方法：控制变量法c、怎样判定动能大小？看小钢球能推动木快做功的多少；怎样控制速度不变？使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小一样；怎样改变钢球速度？使钢球从不同同高度滚下；d、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量一样时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度一样时；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。2、动能和势能的转化1动能和重力势能间的转化规律：质量一定的物体，假如加速下降，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，假如减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；2动能与弹性势能间的转化规律：假如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；假如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。3、动能与势能转化问题的分析首先分析决定动能大小、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怎样变化质量，速度，高度，弹性形变机械能守恒：假如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，则动能势能转化经过中机械能不变。人造地球卫星的运动，近地点动能速度最大，势能最小；远地点势能最大，动能速度最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个经过机械能守恒。滚摆上升下落经过中，假如不计空气阻力，机械能守恒。上升动能转化为重力势能，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降经过反之。考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。题目中假如有“在光滑斜面上滑动，“光滑表示不计摩擦，没有能量损失，此机会械能守恒。4、水能和风能的利用5、水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。6、水电站修筑拦河大坝的目的是什么？水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。7、大坝为什么要设计成上窄下宽？由水压pgh在其他条件不变的情况下，液体的压强随深度的增加而增加，因而相比于大坝上部而言，下部就会遭到更大的压力，因而下部比上部要宽。动能转化转化势能弹性势能重力势能机械能的天然资源风能水能拦河筑坝海水潮汐发电