2022年2022年功和机械能复习知识点,推荐文档 .pdf

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1、1 第十五章功和机械能复习提纲一、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；3、功的计算： 物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。公式W=FS=Pt 各量单位 W ：J（焦耳） F：N（牛顿） S ：m （米）P： 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

2、=1 Nm 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。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：克服重力做功：W=Gh克服阻力（摩擦力）做功：W=fs 二、功的原理：使用任何机械都不省功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、说明：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，

3、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（Gh ）3、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、 额外功：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

4、轮组）3、 总功：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 = 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - -

5、 - 2 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

6、（1）斜面W有用=G h W额外=f S W总=FS=G hfS （2）杠杆W有用=G物h W额外W总=FS （3）定滑轮竖直方向提升重物（a）W有用=Gh W额外：摩擦及绳重W总=FS=Fh （4）定滑轮水平方向拉动物体（b）W有用=f S物W额外：滑轮转动摩擦W总=FSF=FS物（5）动滑轮（ a）及竖直方向滑轮组W有用=G物h W额外W总=FS=Fnh=（G物G动） h （n 为连接动滑轮绳子段数）不计绳重和摩擦时名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4

7、页 - - - - - - - - - 3 （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=FSF=FnS物（n 为连接动滑轮绳子段数）注：a、所有机械克服自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可以提高机械效率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=103W 1MW=106 W 1 马力 =735W 3、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

8、表示：小轿车s 内做功 66000J 4、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，我们就说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。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

9、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，动能就越大名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 （2）探究决定动能大小的因

10、素a、猜想：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、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；d、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。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，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

11、；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；（2）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。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）如何变化质量，速度，高度，弹性形变机械能守恒：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。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

12、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，整个过程机械能守恒 。滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，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，下降过程反之。考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。题目中如果有“在光滑斜面上滑动”， “光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。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

13、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，因此相比于大坝 上部而言，下部就会受到更大的压力，因此下部比上部要宽。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直接做功发电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -