沪教版初二物理下册《机械和功》全章复习与巩固——功和能(基础)知识讲解---

1、精品文档用心整理资料来源于网络仅供免费交流使用沪教版初二物理下册知识点梳理重点题型（ 常考知识点 ）巩固练习机械和功全章复习与巩固一一功和能（基础）【学习目标】1、理解功的两个必要因素，会判断是否做功；2、掌握功的定义、单位，能够用功的定义式进行计算；3、理解功率的定义、单位及功率的计算公式；4、知道能、动能、重力势能、弹性势能及机械能的定义，能用实例说明物体动能、势 能的互相转化；5、知道功的原理，知道使用任何机械都不省功；6、知道什么是有用功、额外功和总功，理解机械效率的公式，会计算机械效率。7、知道影响机械效率的因素。【知识网络】做功的两个必要因素11、作用在物冲上的力;|2、物体在力的

2、方向上移动的距寓.历（计算公式W=FS单位：焦耳（J）功， I功的原理士使用任何机械都不省功.机械效率：公式：q=的门面定义，单位时司内儆的功叫功率.I功率J物理意义：表示侬功怏悍的物理量.|计皙公式mP-W/t功和机械能单位：瓦特CW）、千瓦（KW）（定义*物体由于运动而具有的能，叫做动能.动能 决定动能大小的因素；质量和速度.机械能殳其转化I定义：物体由于破举高而具有的息厘.）r重力势能i决定其大小的因素,重量和高度.,势能定义：物体由于弹性形变而具有的能O【弹性势能决定其大小的因素：弹性形变的大小-【动能和势能可以相互转化.【要点梳理】知识点一、功（高清课堂功功）作用在物体上的力，使物体

3、在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。要点诠释:1、做功的两个必要因素是：作用在物体上的力；在力的方向上通过的距离。2、物体在力的方向上通过了一段距离是指距离与力具有同向性和同时性。3、不做功的三种情况（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。（2）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（如物体因惯性而运动）,此情况叫“不劳无功”。（3）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”。4、公式 W=FS,5、单位焦耳（J）, I1J 二 m tn6、功的原理：使用任何

4、机械都不省功。知识点二、功率（高清课堂功率）物理学中，为了表示做功的快慢而建立起功率的概念。要点诠释：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、7E乂式：P 二t4、国际单位：瓦特，简称瓦，符号 W;常用单位还有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等等。1kW=1000W , 1W=1000mW , 1W=1J/s5、推导公式：产知识点三、机械能及其转化一个物体具有能量，可以用来做功；反过来，一个物体能够做功，它就具有能量。要点诠释：1、动能：物体由于运动而具有的能量，一切运动的物体都具有动能，决定物体动能大小 的因素是物体的质量和物体的运动速度，运动物体的质量越大，运动

5、速度越大，这个物体的动能就越大。2、重力势能：物体由于被举高而具有的能量，例如，被举高的重锤、空中飞行的子弹、 大山中一块伸出的大石、课桌上放置的书本等都具有重力势能。3、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量，例如拉弯的弓、拉长的橡皮筋、弯 曲的钢条等都具有弹性势能，影响弹性势能大小的因素是物体弹性形变的程度。4、动能和势能的转化：物体各种形式的能量可以互相转化，动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种情形，能量转化过程中总是有一种能量减少。另一种能量增加。能量的转化，可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。知识点四、功的原理使用任何机械都不省功。要点诠释：1、功的原理对任何

6、机械都适用。2、使用机械可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。知识点五、有用功、额外功、总功（高清课堂机械效率有用功、额外功和总功）1、有用功：为了达到某一目的而必须做的功。如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用 功。利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。2、额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。3、总功：使用机械时，动力做的功，例如：用桶从井中打水。由于工作目的是水，所 以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。要点诠释：1、总功是有用功与额外功之和，即W有+W额外=W总、2、额外功

7、的产生是因为利用机械做功时，除了对工作目的物做功外，还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。知识点六、机械效率为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W有与总功W总之比，符号为 要点诠释：W1、公式为=，式中刀表示机械效率，它是一个百分数。刀的值越大，表明有用功W在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。2、刀的值总小于100%,由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存 在的，即有用功总是小于总功。知识点七、如何提高机械效率由刀=郎=印.十科可知：1、当W一定时,减少W,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

8、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，以此来提高它的效率。2、当W:一定时，增加Wr，可适当提高机械效率。比如,对于同一滑轮组(额外功不变工增加所提物体的重，时就会越大，机械效率就会越高。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。要点诠释：1、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

9、功率不一定 就大，如儿童玩具汽车的电动机效率可达 80%,但功率只有几瓦。2、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。【典型例题】类型一、基础知识 1、在下列四种情境中，力对物体做功的是()A.人推车前进，人推车的力B.小孩提水桶水平行走，手提水桶的力C.人托着书不动，手托书的力D.人拉汽车，汽车纹丝不动，人拉汽车的力【答案】A【解析】 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析判断。【总结升华】 明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。举一反三：【变式1

10、】如图是我国女子冰壶队夺取世界冠军的一个场景，下列说法正确的是（）A .运动员不停地“刷冰”是为了扫除冰面上的灰尘B.冰壶在水平冰面上前进时，推力在做功C.冰壶在水平冰面上前进时，支持力没有做功D.冰壶被推出后运动过程中，动能转化为势能【答案】C举重运动员 大力士支撑着修理工用力推汽 举着杠铃不动大轮胎静止不动 车，汽车没动ABC【变式2】（高清课堂功例 1）如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）工人将货箱从地面搬到桌上D【答案】D2、如图所示的装置中，重 30牛的物体A ,在水平力F的作用下以10厘米/秒的速度 沿水平桌面做匀速直线运动半分钟，此时弹簧秤的示数为2牛，（不计机械内部摩擦和

11、机械自重）求：（1）物体A受到的摩擦力;（2）拉力所做的功；（3）拉力的功率。【思路点拨】（1）由图知：水平使用的滑轮组中，有三段绳子和动滑轮相连，则 n=3;在 滑轮组中，每段绳子承担的张力是相同的，因此拉力F大小即为弹簧测力计的示数。（2）利用S=nL算出在绳子自由端移动的距离，再利用功的计算公式W=FS求得拉力F所做的功。（3）在（2）中求出了拉力在半分钟（30s）内所做的功，利用功率的计算公式即可求出拉 力的功率。【答案与解析】巴卡口 ：n=3 J S=3X30sxa.1=30s求： W . F解：1 ） =iJ=3X21T=B；（2） JS=2KXfa=iaj：答：物体燎到的摩擦力为

12、61b拉力所做的功是怵拉力的功率是川【总结升华】做该类型题的关键是会对物体受力分析，并且相关的计算公式要非常熟悉。 举一反三：【变式】举重运动员把 1176N的杠铃在2秒内举高2米后，在空中停留 3秒，则在停留时间内人体对杠铃提供的功率为（）A. 235.2 瓦 B. 1176 瓦C. 196 瓦 D. 0 瓦图 14-8可见在【答案】D3、中国跳水队被人们称为 “梦之队”，如图是跳水运动员跳水时的情景， 运动员在离开跳板到落入水的过程中（不计空气的阻力）（）A、运动员的动能一直增大，机械能不变日 运动员的重力势能一直减小，机械能不变C运动员的动能先减小，后增大，机械能不变D运动员的重力势能先

13、减小后增大，机械能增大【思路点拨】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动 能越大；（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；（3）弹性势能大小的跟发生弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大；（4）机械能=动能+ 势能；（5）弹性势能、动能、重力势能之间是可以相互转化的。【答案】C【解析】运动员在离开跳板后上升的过程中，速度逐渐减慢，但高度不断地增加，这一过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；到达最高点时动能为零，重 力势能最大，在接下来下降的过程中，速度越来越快，动能逐渐增加，高度减少，重力势能 逐渐减小，运动员的重

14、力势能转化为动能。在整个过程中，动能先减小后增大；而重力势能 是先增大，然后逐渐减小，由于只是动能和重力势能相互转化，所以，机械能总是保持 不变。【总结升华】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素，掌握动能、重力 势能、弹性势能、机械能的大小变化情况。（2）不考虑摩擦阻力机械能是守恒的。举一反三：【变式】关于物体的机械能，下列说法中正确的是（）A.高山上的石头，稳稳地静止在那里，它没有重力势能B.运动速度大的物体，具有的机械能不一定就大C. 一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大，被压缩时具有的弹性势能小D.没有做功的物体一定没有能【答案】B类型二、知识应用O4 4、用滑轮组提起重物如图所

15、不，物重6X10 N,滑轮组的机械效率是 60%,要把重物匀速竖直向上提高 1m,拉力F的功率是2.5kW, 求：(1)提起这一物体需用多大的拉力？(2)提起这一物体需用多长的时间？【思路点拨】(1)由滑轮组可知，绳子的有效股数为 3,根据s=nh可求绳子自由端移动 的距离，根据 W=Gh求出有用功，再根据效率公式求出总功，最后根据 W=Fs的变形时求 出拉力F的大小。(2)已知拉力的功率，根据t=W求出所需时间。P【答案与解析】解法一：S=3h=3X 1m=3mW 有用=Gh=6X 104NX 1m=6X 104JW =W 有用/刀=6X 104J/0.6=105JF=W 总/s=105J/

16、3m3.3X 104N因为，P总=W /所以，提起这一物体所要的时间为：t=W总/P总=105J/2.5X 103W=40s解法二：因为，Y =W 有用/W 总=Gh = 一Gh一 =Fs F 3h) 3F所以，F=G/(3r) =6X104J+ (3X 0.6) =3.3X104N提起这一物体所要的时间为：t=W总/P总=105J/2.5X 103W=40s【总结升华】 利用机械效率公式进行计算，关键在于明确什么是有用功，什么是总功。要从机械做功的目的入手进行判断。有用功就是提起重物所用的功，即 W有用=Gh,总功是动力 功，是外力对机械做的功，即拉力所做的功是总功W总=F S, S是拉力作

17、用点移动距离。由图形可知，承担动滑轮和重物的有三段绳子，都要向上提高h,则绳的自由端则需要向上移动3h,即S=3h。5、如图所不，重100N的物体A沿水平面以0.4m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为5N,此过程中滑轮组机械效率为80%,物体A受到的摩擦力是 No【答案与解析】本题的滑轮组是水平放置的，因而机械做的有用功是克服水平摩擦力拉动物体所做的功，即拉力F所做的功，因为物体在水平地面做匀速直线运动，所以有F =f则W xfs, (s为物体在水平面移动的距离)，动力做的功是总功，即： W总=FS;用来克服摩擦和机械自身 重力所做的功为额外功，W额=W总-W a=W总(1-妙。W寅Js _ J % F3s 3 9 O由题意可知， , l -【总结升华】本题关键是理解拉力克服摩擦做功为总功，而且要熟练掌握公式的变形。 举一反三：【变式】(高清课堂机械效率例 1)关于机械效率，下列说法正确的是()A.越省力的的机械，机械效率越高B有用功多的机械，效率越高C.额外功少的机械，机械效率高D.总功一定时，有用功多的机械的效率高【答案】D如图是探究动能大