第十五章功和机械能.docx

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1、第十五章功和机械能九年级物理第十五章机械能复习提纲九年级物理第十五章机械能复习提纲第十五章机械能复习提纲一、功：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、不做功的三种状况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。(缘由是足球靠惯性飞出)。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=FS4、功的单位：焦耳，1J=1Nm。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0。5J。5、应用功的公式留意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力;公式中S肯定是在力的方向

2、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。二、功的原理：1、内容：运用机械时，人们所做的功，都不会少于干脆用手所做的功;即：运用任何机械都不省功。2、说明：(请留意志向状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。功的原理告知我们：运用机械要省力必需费距离，要省距离必需费劲，既省力又省距离的机械是没有的。运用机械虽然不能省功，但人类仍旧运用，是因为运用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以变更力的方向，给人类工作带来许多便利。我们做题遇到的多是志向机械(忽视摩擦和机械本身的重力)志向机械：运用机械时，

3、人们所做的功(FS)=干脆用手对重物所做的功(Gh)3、应用：斜面志向斜面：斜面光滑志向斜面遵从功的原理;志向斜面公式：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。假如斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh;这样F做功就大于干脆对物体做功Gh。三、机械效率：1、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=Gh2、额外功：定义：并非我们须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=fL3、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

4、用/斜面：W总=fL+Gh=FL4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公式：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：必需匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率凹凸的主要因素有：A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B提升重物越重，做的有用功相

5、对就多。C摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提上升度不影响滑轮机械效率。四、功率：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：=Fv4、单位：主单位W常用单位kWmW马力换算：1kW=103W1mW=106W1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J5、机械效率和功率的区分：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。五、机械能(一)、动能和势能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事大小的

6、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”并不是肯定“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。也不肯定要做功。2、学问结构：3、探究确定动能大小的因素：猜想：动能大小与物体质量和速度有关;试验探讨：探讨对象：小钢球方法：限制变量;?如何推断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少?如何限制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同;?如何变更钢球速度：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

7、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m/kg速度v/(m。s-1)动能E/J牛约600约0。5约75中学生约50约6约900练习：右表中给出了一头牛闲逛行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是速度你推断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍此时动能为牛的12倍说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;同时具有动能和势能的物体具有机械能。(二)、动能和势能的转化1、学问结构：2、动能和重力势能间的转化规律：质量肯定的物体，假如加速下降，则

8、动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能;质量肯定的物体，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;3、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。4、动能与势能转化问题的分析：首先分析确定动能大小的因素，确定重力势能(或弹性势能)大小的因素-看动能和重力势能(或弹性势能)如何改变。还要留意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大-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)，则动能势能转化过程中机械能不变。题中

9、假如有“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。(三)、水能和风能的利用1、学问结构：2、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。练习：水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?答：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。第十五章热和能复习提纲第十五章热和能复习提纲一、分子热运动：1、物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。2、一切

10、物体的分子都在不停地做无规则的运动扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。试验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得匀称，结论：气体分子在不停地运动。固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。3、分子间有相互作用的引力和斥力。当分子间的距离分子间平衡距离r，引力斥力。时，引力斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。

11、时，引力斥力，引力起主要作用。固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。当10时，分子之间作用力非常微弱，可忽视不计。破镜不能重圆的缘由是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。二、内能：1、内能：物体内部全部分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。2、物体在任何状况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。3、影响物体内能大小的因素：温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。质量：在物体的温度、材料、状

12、态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关内能是微观的，是物体内部全部分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。温度越高扩散越快。温度越高，分子无规则运动的速度越大。三、内能的变更：1、内能变更的外部表现：物体

13、温度上升（降低）物体内能增大（减小）。物体存在状态变更（熔化、汽化、升华）内能变更。反过来，不能说内能变更必定导致温度改变。（因为内能的改变有多种因素确定）2、变更内能的方法：做功和热传递。A、做功变更物体的内能：做功可以变更内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会削减。做功变更内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化假如仅通过做功变更内能，可以用做功多少度量内能的变更大小。（）说明事例：图15.2-5甲看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度上升，达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度上升，达到木头的燃点而

14、燃烧。图15.2-5乙看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。B、热传递可以变更物体的内能。热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。热传递过程中，物体吸热，温度上升，内能增加；放热温度降低，内能削减。热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。C、做功和热传递变更内能的区分：由于它们变更内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递变更物体内能上是等效的。但做

15、功和热传递变更内能的实质不同，前者能的形式发生了改变，后者能的形式不变。D、温度、热量、内能区分：温度：表示物体的冷热程度。温度上升内能增加不肯定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。热量：是一个过程。汲取热量不肯定升温。如：晶体熔化，水沸腾。内能不肯定增加。如：汲取的热量全都对外做功，内能可能不变。内能：是一个状态量内能增加不肯定升温。如：晶体熔化，水沸腾。不肯定吸热。如：钻木取火，摩擦生热指出下列各物理名词中“热”的含义：热传递中的“热”是指：热量热现象中的“热”是指：温度热膨胀中的“热”是指：温度摩擦生热中的“热”是指：内能（热能）四、热量：1、比热容：定义：单位质量的某种物质温度上升（降低）1

16、时汲取（放出）的热量。物理意义：表示物体吸热或放热的本事的物理量。比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形态等无关。水的比热容为4.2103J(kg)表示：1kg的水温度上升（降低）1汲取（放出）的热量为4.2103J水常调整气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大2、计算公式：吸m（tt0），放m（t0t）3、热平衡方程：不计热损失吸放五、内能的利用、热机(一)、内能的获得燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能。(二)、热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。2、单位：J/kg3、关于热值的理解：对于热值的概念

17、，要注意理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，假如燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本事大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。3、公式：Qmq（q为热值）。实际中，常利用Q吸Q放即cm(t-t0)=qm联合解题。4、酒精的热值是3.0107J/kg，它表示：1kg酒精完全

18、燃烧放出的热量是3.0107J。煤气的热值是3.9107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、炉子的效率：定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。公式：=Q有效/Q总=cm(t-t0)/qm(三)、内能的利用1、内能的利用方式：利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能蒸气机内燃机喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来

19、做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机也许的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。公式：=W有用/Q总=W有用/qm提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。6、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸

20、气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经验四个冲程，做功1次。六、能量守恒定律1、自然界存在着多种形式的能量。尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的改变有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。2、在肯定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移（列举学生所熟识的事例，说明各种形式的能的转化和转移）。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的

21、甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。3、在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小挚友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。4、能量守恒定律：能量既不会歼灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。功和

22、机械能 “功和机械能”复习课案 复习目标1功力作用在物体上，并且使物体沿力的方向通过了一段距离。我们就说力对物体做了功。功的单位是焦（耳）。2功率描述做功快慢的物理量，单位时间所做的功叫功率。功率的单位是瓦（特）。3功的原理运用机械时做的功，等于不用机械干脆所做的功，也就是运用任何机械都不省功。4机械效率，有用功跟总功的比值。常用百分数表示机械效率。5机械能，物体机械运动的量度，包括动能、重力势能、弹性势能等。6动能物体由于运动而具有的能。物体的动能与物体的质量和运动速度有关。7重力势能物体由于被举高而具有的能。重力势能与物体的质量和被举高的高度有关。8弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能，

23、弹性势能与物体的弹性形变大小有关。9动能和势能的相互转化在肯定的条件下，动能、势能可以相互转化，并且遵从肯定的规律。10水能、风能流水和风都是具有大量机械能的自然资源，可以用来为人类服务。1杠杆在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。从支点到力作用线的距离叫力臂。2杠杆的平衡条件动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即F1L1=F2L23滑轮周边有槽，可绕中心转动的轮子。定滑轮的转轴固定，不省力，能变更力的方向。动滑轮的转轴随物体移动，能省一半力，不变更力的方向。4轮轴由轴和大轮组成，能省力和变更力的方向。一、简洁机械1为了省力，应选用动力臂长、阻力臂短的杠杆，但运用这种杠杆时，动力通过的距离要比阻力通过的

24、距离长；阻力臂长的杠杆虽费劲，但运用时，动力通过的距离比阻力通过的距离小，工作便利，在运用杠杆时，不能同时做到又省力，又少移动距离。2轮轴是杠杆的变形。运用轮轴时，动力作用在轮上可省力。3运用定滑轮不省力，但可以变更力的方向；运用动滑轮能省一半力；运用滑轮组时，重物和动滑轮的总重量由几股绳子担当，提起重物所用的力就是总重量的几分之一。4滑轮组中动滑轮的个数为m，当绳的固定端系在动滑轮的框架上时，则“担当重力”的绳子段数n=2m+1，当绳的固定端系在定滑轮的框架上时，则“担当重量”的绳子段数n=2m。二、功机械能1力和在力的方向上移动的距离是作功的两大要素，缺一不行。没有力也无所谓作功；虽有力的

25、作用，但在力的作用方向上没有移动距离，这个力也没有作功。作用在物体上的力，使物体沿着力的方向移动了一段距离，那么这个力就对物体作了功。2简洁机械基本上可以分为二大类，一类称为杠杆类机构、如杠杆、滑轮、轮轴；另一类是斜面类机械，如斜面、螺旋等。这二类简洁机械在不考虑无用功的状况下都可以用功的原理来探讨。功的原理是机械的基本原理。它告知我们，运用机械并不能省功。虽然不能省功，运用机械还是有许多好处的：有的可以省力，有的可以少移动距离，有的可以变更力的方向使做功便利。3摩擦是普遍存在的，所以运用简洁机械时，不行避开地要克服摩擦阻力做功；简洁机械本身有重量，在提起重物时又不行避开地要同时提起机械的一部

26、分部件，克服这部分无用阻力要做功。所以，动力对机械所做的功（总功），除了包含有用功之外，还包括上述的额外功。有用功只占总功的一部分。有用功在总功里所占的百分比，叫做机械效率。由于有用功总小于总功，所以，机械效率总小于1。提高效率的方法：减小无用功便可提高机械效率。削减摩擦，减轻机械的重量这些都是减小无用功的方法。4功和功率是意义不同的两个物理量，因为做功的多少和做功的快慢是不同的，物体做功多，其功率不肯定大。同样，功率大的物体也不肯定做功多，因为做功多少不仅跟功率的大小有关，还跟做功的时间长短有关，功和功率的关系可表示为：W=Pt5动能和势能统称机械能，它们是可以相互转换的。假如没有摩擦和其他

27、阻力，也没有外力作功，则在动能和势能的转换过程中，物体总的机械能保持不变，这就是机械能守恒定律。6功和能是亲密联系的物理量，能量是表示物体状态的物理量，或者说能量是状态函数。能量的变更可以通过功定量地反映出来，功是从量的方面去看运动状态的改变。因此我们可以说功是能量改变的量度。做功必定伴随着能量的转换及传递，但不做功，不能说物体没有能量。7由相互作用的物体的相对位置和它们之间的相互作用力的性质确定的能量叫做势能，依据物体与物体之间相互作用力的性质的不同，力学中势能有重力势能和弹性势能两种。 第14页 共14页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页第 14 页 共 14 页