《机械功和机械能》知识要点与总结

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1、《功和机械能》知识要点与总结　　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．不做功的三种情况：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。（原因是足球靠惯性飞出）。 　　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=FS。 　　4．功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。 　　5．应用功的公式注意：①分清哪个力

2、对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。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。 　　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。 　　2．说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？） 　　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

3、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，给人类工作带来很多方便。 　　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）=直接用手对重物所做的功（Gh）。 　　3．应用：斜面 　　①理想斜面：斜面光滑； 　　②理想斜面遵从功的原理； 　　③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。 　　如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功

4、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=ηW总 　　斜面：W有用=Gh 　　2．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（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）  　　3．总功 　　4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。 　　②公式： 　　斜面：滑轮组： 　　③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%。 　　④提高机械效率的方法：减小机

5、械自重、减小机件间的摩擦。 　　5．机械效率的测量： 　　①原理： 　　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。 　　③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。 　　④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。 　　⑤结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： 　　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。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率

6、。 　　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： 　　4．单位：主单位W；　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：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．知识结构： 　3．探究决定动能大小的因素： 　　①猜想：动能大小与物

7、体质量和速度有关。 　　实验研究：研究对象：小钢球  方法：控制变量。 　　·如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少。 　　·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：使钢球从不同高度滚下。 　　③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； 　　④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m/kg速度v/（m．

8、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：☆上表中给出了一头牛漫步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。你判断的依据：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：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；