功和机械能(知识总结)

1、功和机械能一、功1、功(1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体 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。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(2)功的两个因素：一个是 ，另一个是 。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(3)不做功的三种情况：物体受到了力，但 。物体由于惯性运动通过了距离，但 。物体受力的方向与运动的方向相互 ，这个力也不做功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途2、功的计算(1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的 。即：W= 。(2)符号的意义及单位： 表示功，单位是 (J)，1J=1Nm； 表示力，单位是 (N)；s表

2、示距离，单位是米(m)。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(3)计算时应注意的事项：分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途3、功的原理使用任何机械 。如何判断物体的做功情况1.理解判断的依据 依据:见课本P207做功的两个必要因素.重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”.2.明白不做功的三种情况A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图142).此情况叫“劳而无功”.B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(

3、如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途3.在分析做功情况时还应注意以下几点A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.文档来源

4、网络及个人整理,勿用作商业用途比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为WGh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为Wfs.(二)对公式WFs的理解1.公式 一般式 WFs 常用式 WGh(克服重力做功)或Wf阻s(克服摩擦阻力做功)2.单位 焦耳(J)3.注意事项A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.B.F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途C.做功的多少,由WFs决定,而与物体的运动形式无关.(三)怎样理解功率的

5、概念1.物理意义 表示物体做功的快慢.2.定义 物体在单位时间内所做的功.3.计算式 PW/t.4.单位 瓦(W).5.注意事项 A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途B.由PW/t变形为PFv可知:功率一定时,力F与速度v成反比.(四)理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1.功的原理 使用任何机械都不省功.A.

6、对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W人对机械W机械对物体W手或 W总W有.B.对于实际机械:W人对机械(W总)W机械对物体(W有)或W总W有W额.二、机械效率1、有用功W有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用= 。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途2、额外功W额外(1)使用机械时，对人们没有用但 的功叫额外功。(2)额外功的主要来源：提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。克服机械的 所做的功。 文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途3、总功W总：(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等

7、于有用功和额外功的 。即：W总= 。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(2)若人对机械的动力为F，则：W总= 4、机械效率(1)定义： 叫机械效率。(2)公式：= W有用/ W总。(3)机械效率总是小于 。(4)提高机械效率的方法减小 ，改进机械，减小自重。2.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途A.有用功(W有) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).求有用功W有,要看使用机械的目的. 对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W有Gh； 对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有f阻s物.B.总功 (W总)

8、指动力对机械所做的功.其表达式为:W总Fs.(F为直接作用在机械上的力)C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额G轮h.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(五)怎样理解和应用机械效率1.定义 有用功占总功的比值,即.2.物理意义 机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量.若机械效率越大,表示该机械对总功的利用率越高,即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大,或者说额外功占总功的比例越小,也说明该机械的性能越好.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途3.机械效率为何总小于1?因在使用机械时,不可避免W额0.所以由W总W有W额可知:

9、W有W总,即1.4.计算机械效率的各种变形式.A.在竖直方向上提升物体, (对于杠杆:ns/h；对于滑轮组:ns/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度)文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途注:若只计动滑轮的重,则F(G+G轮)/n,机械效率还可等于,即 .B.在水平方向上拉动物体, (s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离)5.如何提高机械效率?由可知:A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效

10、率.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.C.注意事项 机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有3040%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率

11、可达80%,但功率只有几瓦.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.5影响机械效率的因素探究斜面的机械效率实验（1）实验原理 （2）实验器材 （3）直接测量的物理量 （4）研究方法 （5）操作注意事项 （6）表格（7）实验步骤（8）实验结论影响滑轮组机械效率的因素 三、功率1、功率的物理意义：功率是表示物体 的物理量。2、功率(1)定义：单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示。单位是 （W）。(2)公式：p= 。式中 表示功率，单位是 ；W表示 单位是 ；t表示 ，单位是 。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(4

12、)功率与机械效率的区别：功率表示物体做功的 ；机械效率表示机械做功的效率。(三)怎样理解功率的概念.注意事项 A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途四、动能和势能1、能量（1）物体能够 ，表示这个物体具有能量，简称能。（2）单位： 2、动能(1)定义：物体由于 而具有的能，叫做功能。(2)影响动能大小的因素：物体的 ；物体运动的 。物体的 越大， 越大，物体具有的动能就越大。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(3)单位： 。探究影响动能大小的因素实验（1）研究方法： 、 3、重力势能(1)定义：物体由于 而具有的能，叫做重力势能。(2)影响重力势能大小的因素：物体的 ；物体被举高的 。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就 。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(3)单位： 4、弹性势能(1)定义：物体由于发生 而具有的能，叫做弹性势能。(2)单位： 。(3)影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的 。物体的弹性形变 越大，具有的弹性势能就越大。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途五、机械