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时间:2018-07-06
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1、第十一章 功和机械能一、功1、做功的含义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。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,二是物体在这个力的方向上移动的距离。不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。2、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功:功=力×力的方向上移动的距离用公式表示:W=FS,符号的意义及单位:W——功——焦耳(J)F——力——牛顿(N)S——距离——米(m)功的单
2、位:焦耳(J),1J=1N·m。注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力F的方向上通过的距离,必须与F对应。③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。3、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功。说明:①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。②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。③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、或者可以改变力的方向,给人类
3、工作带来很多方便。④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)=不用机械时对重物所做的功(Gh)。二、功率1、定义:功与做功所用时间之比。2、物理意义:表示做功快慢的物理量。3、定义公式:P=使用该公式解题时,功W的单位:焦(J),时间t的单位:秒(s),功率P的单位:瓦(W)。4、单位:主单位:W,常用单位kW,它们间的换算关系是:1kW=103W5、推导公式:P=Fυ;公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在力F的方向上运动的速度。使用该公式解题时,功率P的单位:瓦(W),力F的单位:牛(N),速度υ的单位:
4、米/秒(m/s)。三、动能和势能1、能量:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。理解:①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。②一个物体“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、动能①定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。②决定动能大小的因素:动能的大小与质量和速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。3、重力势能①物体由于高度所决定的能,叫做重力势能。②决定重力势能大小的因素:重力势能的大小与
5、物体的质量和物体被举起的高度有关。高度相同的物体,物体的质量越大,重力势能越大;质量相同的物体,物体的高度越高,重力势能越大。4、、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。四、机械能及其转化1:机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:J动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。2:机械能守恒:只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持不变。人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动
6、能转化为重力势能。第十二章简单机械一、杠杆1、定义:一根硬棒,在力的作用下绕着固定点转动,这根硬棒叫做杠杆。判断一个物体是不是杠杆,需要满足三个条件,即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻力)和转动(绕固定点)。杠杆可以是直的,也可以是弯的,甚至是任意形状的,只要在力的作用下能绕固定点转动,且是硬物体,都可称为杠杆。F2OF1L1L22、杠杆的五要素:①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O表示。力的作用线:通过力的作用点沿力的方向所画的直线②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。⑤阻力臂:
7、从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。3、研究杠杆的平衡条件:①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式:F1L1=F2L2也可写成:F1/F2=L2/L14、应用:三种杠杆:名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂(L1>L2,F1
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