机械功和机械能
九年级机械功机械能知识点
九年级机械功机械能知识点机械功和机械能是物理学中的重要概念，它们与物体的运动和力的作用密切相关。
本文将就九年级学生所需了解的机械功和机械能知识点进行探讨。
通过阐述这些概念，希望能够帮助学生更好地理解物理学中的机械力学，为进一步学习和应用打下坚实的基础。
一、机械功1. 机械功的概念：机械功是力对物体作用所做的功，也可理解为力对物体的作用将能量传递给物体的过程。
机械功的计算公式为：机械功 = 力 ×距离× cosθ，其中力和位移的方向要和作用力方向一致，θ表示力和位移之间的夹角。
2. 机械功与能量转化：机械功实际上是能量在物体间的转化。
当力对物体作用时，将能量从力的源头传递到物体上，从而使物体具有动能或势能。
机械功的正负值取决于力和位移方向的关系。
3. 机械功的单位：机械功的单位是焦耳（J），1焦耳等于1牛顿（N）乘以1米（m）。
4. 机械功的应用：机械功的理论和应用广泛，涉及到机械与能量转化、机械功率、机械效率等方面。
通过学习机械功的概念和计算方法，可以更好地理解和分析实际生活中的各种机械运动和力的作用。
二、机械能1. 机械能的概念：机械能是指物体因运动而具有的能量，包括动能和势能两个方面。
动能由物体的质量和速度决定，而势能则由物体所处的位置和形态决定。
2. 动能和势能的关系：动能和势能是互相转化的，当物体由静止状态向运动状态转化时，动能增加，势能减少；相反，当物体由运动状态向静止状态转化时，动能减少，势能增加。
3. 机械能守恒定律：机械能守恒定律是指，在没有外力做功的情况下，一个封闭系统的机械能保持不变。
换句话说，机械能的总量在一个系统内是恒定的。
这一定律适用于一些常见的物理现象，如滑坡、摆动等。
4. 机械能的单位：机械能的单位同样是焦耳（J），它是动能和势能的单位之和。
三、实例分析为了更好地理解机械功和机械能的应用，我们可以通过实际案例来分析它们在物理运动中的作用。
例如，当一个孩子骑自行车爬坡时，身体施加一个向上的力，克服了重力对自行车的拉扯。
机械功与机械能知识总结
第十一章 机械功与机械能一、 功1、 做功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向通过一段距离;2、 功的计算公式：W=FS3、 三种不做功的情况：有力无距离、有距离无力惯性、力和距离垂直;二、 功率1定义：物体在单位时间内做功的多少叫功率2物理意义：表示做功快慢的物理量; 3公式：三、 机械效率1、 定义：有用功跟总功的比值2、滑轮组的机械效率： 1计算滑轮组的机械效率：η =W 有用/W 总×100%=Gh/Fs ×100%（2） 计算斜面的机械效率：η =W 有用/W 总×100%=Gh/FS ×100%3、提高机械效率的方法: 增加有用功、减小额外功四、 机械能及其转化：1、 能量：一个物体如果具有做功的本领,我们就说这个物体具有能量;2、 动能：物体由于运动而具有的能;其大小与速度、质量有关3、 重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能,其大小与高度、质量有关4、 弹性势能：发生弹性形变的物体而具有的能叫弹性势能,其大小与弹性形变形变程度有关;5、 机械能：功能+势能6、 能量转化：物体的动能和势能市可以相互转化的;如自由下落的物体重力势能转化动能;练习题1功下列有关功的说法正确的是： A: 足球在水平地面上滚动时,重力对足球没有做功B: 吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中,吊车对重物做了功C: 运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功D: 用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同2功一个足球运动员用100N 的力踢一个重为5N 的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了30M;在球滚动的过程中,运动员对足球做的功为 ;A:0J B:150J C:500J D: 3000J3功率已知小汽车的总质量为1500kg,该车以30m/s 的速度作水平匀速直线运动,行驶了180s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的倍g=10N/kg 求：⑴小车行驶的距离;⑵在此过程中汽车的牵引力和功率;W P =t W Fs P ==t t =FV 计算匀速直线运动物体的功率4功率在水平地面上,工人师傅用100N的力沿水平方向推着重为300N的箱子匀速前进,5s内移动了6m;在这个过程中,地面对箱子的摩擦力为 N,推力做功的功率为 W;5机械效率小勇体重600N,利用如图所示的滑轮组在10S内使物体A匀速上升5M;已知物体重为800 N,小勇作用在绳端的拉力大小为500,在此过程中,下列说法正确的;6机械效率如图所示,用平行于斜面、大小为的拉力F,将重为的物体从斜面底端匀速拉至顶端,则有用功是_______J,额外功是______J机械效率是_____．7机械能跳伞运动员在空中加速下降的过程中,下列说法错误的是A.人和伞的动能在增大B.人和伞的重力势能在减小C.人和伞的机械能保持不变D.人和伞的机械能在减小86分如题21图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平面向右运动直至停止;1实验中是通过观察来判断钢球的动能大小;2让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探钢球的动能大小与的关系;3换用质不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与的关系;4木块最终会停下来的主要原因是 ,在此过程中木块通过方式把动能转化为内能;5如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0,木块将 ;A: 水平地面对小勇的支持力做功为6000JB: 小勇做的有用功为3000JC: 小勇拉力的功率为250WD: 此滑轮组的机械效率为80％。
机械功和机械能
▪ 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。
4、理解机械效率的普遍意义，并能根据公式 W有 100%
进行一般的计算
W总
5、能举例说明物体的动能和势能之间是可以相互转化的
要点考点聚焦
▪ 本章涉及的考点有：做功的两个必备因素， 功的计算公式，功率的概念理解及计算，有用功、 总功和机械效率的概念及计算.能的概念理解， 影响动能和势能大小的因素，动能和势能转化的 实例分析，动能、势能变化对机械能的影响，能 的转化与守恒.从中考命题看，上述考点常以填 空、选择、实验、计算题型出现.本课知识与简 单的运动、简单机械、运动和力都有紧密联系， 因此在计算题中以考查综合能力试题为主.由于 机械能与日常生活紧密联系，所以出现了考查学 生运用知识解决实际问题能力的题型.
G nF ×100 %
动滑轮，滑轮组 η=Gh/（Gh+G轮h）×100 %
③.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.
▪ ④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%。
机械功与机械能知识点总结
机械功与机械能知识点总结机械功和机械能是物理学中重要的概念，用于描述物体的运动和力学性质。
本文将对机械功和机械能的定义、计算方法以及相关性质进行总结。
一、机械功的定义和计算方法机械功是指力对物体做功的大小。
力在物理学中定义为作用在物体上的推或拉的作用力，而功则用来描述力对物体产生的影响。
机械功的计算公式如下：机械功 = 力 ×位移× cosθ其中，力是作用在物体上的力的大小，位移是物体在力的作用下移动的距离，θ是力和位移之间的夹角。
当力的方向和位移方向相同时，θ为0°，cosθ为1，此时机械功最大；当力的方向和位移方向垂直时，θ为90°，cosθ为0，此时机械功为0。
二、机械能的定义和计算方法机械能是物体由于位置或者形状的变化而具有的能量。
它包括了物体的动能和势能两部分。
1. 动能动能是物体由于运动而具有的能量。
动能的计算公式如下：动能 = (1/2) ×质量 ×速度²其中，质量是物体的质量，速度是物体的速度。
动能与物体的质量成正比，与速度的平方成正比。
2. 势能势能是物体由于位置或形状而具有的能量。
常见的势能包括重力势能和弹性势能。
- 重力势能重力势能是物体由于在重力作用下被举起而具有的能量。
重力势能的计算公式如下：重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度其中，质量是物体的质量，重力加速度是重力的大小，高度是物体相对于参考点的高度。
- 弹性势能弹性势能是物体由于形状变化而具有的能量。
弹性势能的计算公式如下：弹性势能 = (1/2) ×弹性系数 ×形变²其中，弹性系数是物体的弹性属性，形变是物体形状发生变化的大小。
三、机械功与机械能的关系机械功与机械能存在着密切的关系。
根据能量守恒原理，机械能的变化等于外力对物体做功的大小。
当外力对物体做功时，物体的机械能增加；当物体对外力做功时，物体的机械能减少。
机械能与机械功知识梳理+典例导析 机械能及其转化
机械能及其转化知识梳理：知识点机械能的转化1．机械能：物体的动能和势能统称为机械能。
2．物体具有的动能和势能是可以相互转化的(1)动能与重力势能的相互转化：例如单摆的摆球从最低点运动到最高点的过程中，速度减小，高度增大，动能减少，重力势能增加，动能转化为重力势能；当摆球从最高点运动到最低点的过程中，速度增大，高度减小，重力势能减少，动能增加，重力势能转化为动能。
(2)动能与弹性势能的相互转化：在玩蹦蹦床的过程中，人从刚接触到蹦床到蹦床形变达到最大的过程中，人的速度减小，动能减少，蹦床的形变量增大，蹦床的弹性势能增加，人的动能转化为蹦床的弹性势能；当人从最低点上升的过程中，蹦床的弹性势能减少，人的动能增加，蹦床的弹性势能转化为人的动能。
拓展：物体的动能与势能是可以互相转化的；有摩擦等阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械能会减少。
如果在只有动能和势能的相互转化中，机械能的总量保持不变，此时称为机械能守恒。
温馨提示：机械能守恒是有条件的，若考虑摩擦阻力等，机械能的总量就会变小，这是因为机械能转化成了其他形式的能。
如果一个物体的动能和势能在同时增大，或者同时减小，或者动能和势能之中一个变化，而另一个不变，则机械能一定发生变化，这也说明机械能不守恒。
例1如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆的运动过程，长时间后滚摆会停止上下摆动。
从能量角度对其分析，下列说法不正确的是()A．滚摆沿着悬线向下运动时，重力势能减少，动能增加B．滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆具有的机械能减少解析：滚摆向下运动时，高度减小，速度增大，故重力势能减少，动能增加；滚摆向上运动的过程中，高度增大，则重力势能增加，同时速度减小，则动能减少，即动能转化为了重力势能，故A、B选项正确。
因势能和动能统称为机械能，滚摆在长时间摆动后，滚摆会停止摆动，动能为零，势能减少，机械能减少，机械能是不守恒的，故D选项正确，C选项错误。
机械功和机械能
机械功和机械能1. 引言机械功和机械能是力学中的重要概念，它们在描述物体运动和相互作用过程中起着关键作用。
本文将对机械功和机械能进行详细的介绍和解释，并且探讨它们之间的关系。
2. 机械功机械功是指力对物体所做的能量转化。
当力F 作用在物体上，使物体发生位移s时，力F所做的功W可以通过以下公式计算：$$ W = F \\cdot s $$其中，W表示机械功，F表示作用力，s表示位移。
机械功的单位是焦耳(J)。
机械功的正负与作用力和位移的方向有关。
当力和位移的方向相同时，机械功为正值；当力和位移的方向相反时，机械功为负值。
机械功与物体的状态有关。
对于一个物体，如果力F所做的功使它变得有更多的能量，那么机械功为正值；如果力F所做的功使它变得有更少的能量，那么机械功为负值。
当物体处于静止状态时，机械功为零。
3. 机械能机械能是指物体由于位置或运动引起的能量。
它包括动能和势能两个方面。
动能是指物体由于运动而具有的能量。
当一个物体具有速度v时，它的动能E可以通过以下公式计算：$$ E = \\frac{1}{2} m v^2 $$其中，E表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
动能的单位是焦耳(J)。
动能与物体的质量和速度平方成正比。
当物体的质量增加或速度增加时，动能也会增加。
动能是一个正值，它总是大于等于零。
势能是指物体由于位置而具有的能量。
常见的势能包括重力势能和弹性势能。
•重力势能：当物体被抬高到一定高度h 时，它具有的重力势能Ep可以通过以下公式计算：Ep=mgℎ其中，Ep表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示高度。
重力势能的单位是焦耳(J)。
•弹性势能：当弹性体被拉伸或压缩时，它具有的弹性势能可以通过以下公式计算：$$ Ep = \\frac{1}{2} k x^2 $$其中，Ep表示弹性势能，k表示弹簧的劲度系数，x表示弹性体的位移。
弹性势能的单位是焦耳(J)。
势能与物体的位置或形状有关。
机械能与机械功知识梳理+典例导析 怎样才叫做功
第十一章机械功与机械能11.1怎样才叫做功知识梳理：知识点一怎样才叫做功1．功的概念：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
2．做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
温馨提示：(1)判断一个力是否做了功，就要分析它是否具有做功的两个必要因素，两者缺一不可，否则就没有做功。
例如：举重运动员举着杠铃不动时，虽然有力但是没有在这个力的方向上移动距离，所以不做功。
(2)物理学中的“做功”，跟日常生活中的“做工”不同，“做功”主要偏重于“成效、效果”，有着严格且明确的含义；而“做功”是指消耗了一定量的体力和脑力的人类活动。
(3)研究力做功问题时，要明确谁受力、谁施力，即谁对谁做功。
如果是阻力对物体做功，通常说成是“物体克服阻力做功”。
比如，提着包上楼，可以说成是“克服了包的重力做功”。
(4)三种不做功的情况：①有力无距离(劳而无功)：如小孩费了很大力气推石头，推不动；②有距离无力(不劳无功)：如足球由于惯性在草地上向前滚动；③力与距离垂直(垂直无功)：如人提着水桶，沿水平路面行走一段距离。
例1在2018年举重世锦赛中，我国选手张旺丽第一阶段把一百多千克的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟，三名裁判都亮出了白灯，这次举重成功。
关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是()A．她在第一阶段内没有做功B．她在第二阶段内没有做功C．她在两个阶段内一直都在做功D．她在两个阶段内一直都没有做功解析：题中所说的两个阶段中，选手都对杠铃有力的作用，力的方向竖直向上；在第一阶段，杠铃从地上被举过头顶，在竖直方向上移动了一段距离，第二阶段杠铃在空中停着，没有移动距离。
所以，她在第一阶段对杠铃做了功，在第二阶段对杠铃没有做功。
答案：B知识点二功的计算1．功的计算公式：物理学中规定，力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即功＝力×距离，一般用W表示功，用F表示力，用s表示距离，那么功的计算公式是：W＝Fs。
机械功与机械能知识点
4、探究重力势能能的大小与哪些因素有关的实验——也要运用控制变量法。
实验时重力势能的大小可以通过物体下落时对其它物体的破坏力显示出来，比如
让一个铅球从不同高度自由落到松软的地面上，观察比较地面凹陷的程度（转换
法：把小球具有的重力势能通过做功的形式转换成小球陷入沙坑的深度），可以
探究重力势能与高度的关系。让两个质量不同的铅球从相同高度自由落到松软的
现实生活和试验中斜面的机械效率：
FL
Gh FL
100%
Gh fL
=
GFLh 100% GFLh 100%
Gh Gh fL
100%
斜面机械效率的影响因素：斜面的粗糙程度、斜面的倾斜角度、物重
提高斜面机械效率的方法：
1） 减小斜面的粗糙程度
2） 增大斜面的倾斜角度
3） 增大物重
6、机械效率和功率的区别：
必须物体自身先有能量，但是有能量不一定非要做功，能量大的也不一定非要做
功多。 2、知识结构： 能量的分类： 1） 机械能：物体外部的能量，分为动能、势能（重力势能和弹性势能） 2） 内能：物体内部的能量，物体内部所有分子的动能和分子势能的总和 3） 电能：物体内部电荷的定向移动形成的能量 4） 化学能：化学反应中的能量 5） 太阳能：太阳辐射的能量 6） 核能：原子核内部的能量
W有用 W总
100%
Gh FS
100%
S =nh
Gh FS
100%
Gh nFS
100%
G nF
100%
1） S =nh
2）W总 =W有用+W额外
3）
W有用 W总
100%
Gh FS
100%
Gh nFS
机械功和机械能复习
机械功和机械能复习主讲：黄冈中学教师李进一周强化【教学内容】一、机械功原理内容：利用任何机械做功时，动力对机械所做的功，等于机械克服所有阻力所做的功。
即使用任何机械都不能省功。
二、机械效率1.机械做功：①利用机械提升重物时，Gh是有利用价值的功，叫做有用功，记作W有用，即W有用＝Gh。
②动力对机械做的功Fs叫做总功，记作W总，即W总＝Fs。
③对人们既无利用价值而又不得不做的功，叫做额外功，记作W额外。
2.机械效率：有用功W有用跟总功W总的比值叫做机械效率，用符号η表示。
（任何机械的机械效率总小于1）3.公式：η＝×100％三、机械能1.能：①定义——物理学中，把物体做功的本领叫做能（或能量）。
能量的形式有许多种。
②功与能——物体能做多少功，就说它具有多少能。
物体对外做多少功，它的能量就减少多少；外界对物体做多少功，物体的能量就增加多少。
③单位——能的单位就是功的单位，即:焦耳，简称焦，符号J。
2.动能：①定义——物体由于运动而具有的能叫做动能。
②决定因素——动能的大小与质量和运动速度有关。
运动物体的质量、速度越大，它具有的动能就越大。
3.势能：（包括:重力势能和弹性势能）①重力势能——物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
重力势能的大小与质量和被举的高度有关。
物体的被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。
②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。
弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越多。
4.机械能：①动能和势能统称为机械能。
②物体具有的动能跟势能是可以相互转化的。
物体的势能和动能是可以相互转化的，如果有摩擦等阻力，那么在势能和动能的相互转化的过程中，机械能会不断减少。
【疑难解析】1. 有用功、额外功和总功及其关系使用机械做功时，对人们有利用价值的功是有用功。
当用机械匀速提升重物时，克服重力做的功是有用功，即W有用＝Gh；当用机械水平移动重物时，克服重物与水平面间的摩擦做的功是有用功，即W有用＝fs物。
机械功与机械能的转化(物理知识点)
机械功与机械能的转化（物理知识点）机械功与机械能是物理学中重要的概念，在能量转化与传递过程中起着关键的作用。
本文将对机械功与机械能的定义、计算公式及其转化关系进行详细介绍。
一、机械功的定义及计算公式机械功是指力沿着位移方向作用于物体所做的功。
通常用符号W表示，其计算公式为W = F × s × cosθ，其中F表示作用力的大小，s表示力的作用点位移的大小，θ表示力的方向与位移方向之间的夹角。
以一个物体质量为m的物体沿平行于地面的水平方向移动为例，设物体受到的水平拉力为F，物体沿水平方向移动的位移为s。
此时，拉力F做的功W = F × s，是正值，表示外力对物体的做功将物体的机械能增加。
二、机械功与机械能的转化关系机械功与机械能之间存在着紧密的转化关系。
机械能是指物体具有的由于位置或形状而使其能够做功的能力。
在机械能的转化过程中，机械功可以被部分或全部转化为物体的势能和动能。
1. 机械功转化为势能当物体受到垂直向上的力沿着与位移方向相反的方向作用时，此时机械功为负值。
例如，将一个物体由地面抬升到某一高度时，受力与位移方向相反，此时物体的势能增加，等于受力对物体作的功的绝对值。
设抬升物体高度为h，物体质量为m，重力加速度为g，抬升物体所受重力的大小为mg。
此时机械功W = -mg × h，机械能转化为势能Ep = -W = mg × h。
2. 机械功转化为动能当物体受到沿着位移方向的力作用时，此时机械功为正值。
例如，将一个物体用力推动，在水平面上进行运动，此时物体的动能增加，等于受力对物体作的功。
设物体质量为m，运动速度的大小为v，此时机械功W = F × s =m × a × s = m × v × v/2，机械能转化为动能Ek = W = m × v × v/2。
三、机械功与机械能的实例分析以一个滑雪运动员从山顶下滑的情景为例，分析机械功与机械能的转化过程。
第十三章机械功与机械能
2、当物体受到一对平衡力作用时，它的 ___ 、当物体受到一对平衡力作用时， A、重力势能可能减小 、 B、重力势能可能增加 、 C、动能可能增大 、 D、动能和重力势能都不变 、 3、跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的___ 、跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的 A、动能增加，重力势能减少，机械能不变 、动能增加，重力势能减少， B、动能不变，重力势能减少，机械能减少 、动能不变，重力势能减少， C、动能减少，重力势能不变，机械能增加 、动能减少，重力势能不变， D、动能不变，重力势能不变，机械能不变 、动能不变，重力势能不变，
2、机械效率 、 1、概念：有用功、额外功、总功 、概念：有用功、额外功、 × 2、机械效率： η=——×100% × × 3、提高机械效率的方法： 、提高机械效率的方法： 4、测量：滑轮组的机械效率： 、测量：滑轮组的机械效率：
中考复习课件
博罗实验学校:方李宏 博罗实验学校 方李宏
第十一章： 第十一章：机械功与机械能 1、机械功与功率； 、机械功与功率； 2、机械效率； 、机械效率； 3、机械能； 、机械能；
1、机械功与功率 、 机械功 有力作用在物体上F； 有力作用在物体上 ； 物体在力的方向上通过一段距离S 物体在力的方向上通过一段距离 单位： 单位： 焦耳（ ） 焦耳（J）
1、使用机械做功时，机械效率高的机械 、使用机械做功时， 一定是___ 一定是 A.做功快 B.做有用功多的 做功快 做有用功多的 C.做额外功少的 D.做相同功省力的 做额外功少的 做相同功省力的 E.做相同的有用功，而总功少的 做相同的有用功， 做相同的有用功 2、如图所示的滑轮组，将一个重 、如图所示的滑轮组， 200N的物体 匀速提升 ，所用拉 的物体A匀速提升 的物体 匀速提升2m， 力F为75N，则有用功是 为 ，则有用功是_____J，总 ， 功是_____J ，额外功是 额外功是_____J ， 功是 机械效率是_____。 机械效率是 。
机械功和机械能
机械能：势能和动能的总和
内能：物体内部分子或原子的 动能和势能的总和与机械能无
关
机械能守恒定律是物 理学中的一个基本定 律它描述了机械能如 何在一律适 用于任何封闭系统 包括机械系统、热 力学系统等。
机械能的利用：提高能源利用效率减少能源消耗
机械能的转化：将机械能转化为电能、热能等实现能源的多元化利用
机械能的回收：利用机械能回收装置将机械能转化为电能实现能源的循环利用 机械能的环保应用：在环保领域如污水处理、垃圾处理等方面利用机械能进行环保 处理减少环境污染。
航空航天：机械能的应用将使 航空航天技术更加先进、安全
机器人技术：机械能的应用将 使机器人更加智能化、高效化
生物医学：机械能的应用将使 生物医学技术更加精准、高效
环保领域：机械能的应用将 使环保技术更加高效、环保
发展方向：智能化、自动化、绿色化 挑战：技术瓶颈、成本控制、环保要求 应用领域：汽车、航空航天、医疗、建筑等 政策支持：政府对绿色能源、智能制造等领域的支持和扶持
电动机：将电能转换为机械能
电动机工作原理：电磁感应原理
添加标题
添加标题
发电机：将机械能转换为电能
添加标题
添加标题
发电机工作原理：电磁感应原理
机械能和化学能的定义
机械能和化学能的转换过程
机械能和化学能的转换实例
机械能和化学能的转换应用
机械能的应用实例
风力发电原理：利用风力推动风车旋转带动发电机发电 风力发电应用：风力发电站可大规模发电提供清洁能源 风力发电优点：可再生、无污染、成本低 风力发电挑战：需要足够的风力资源对环境有一定影响
机械能守恒定律可以 用于解释各种物理现 象如物体的运动、物 体的碰撞等。
《机械功和机械能》知识要点与总结
《机械功和机械能》知识要点与总结机械功（Mechanical Work）是指外力对物体作用而使其运动（位移）或变形时所做的功。
机械能（Mechanical Energy）是指物体具有的由其位置和运动状态所决定的能量。
机械功和机械能是力学中重要的概念，它们在力学问题的解题过程中起到重要的作用。
下面是机械功和机械能的知识要点与总结：一、机械功的概念：1.机械功是外力作用下物体发生位移或变形时所做的功。
2. 机械功的计算公式为：W = F × s × cosθ，其中W表示机械功，F表示外力的大小，s表示物体的位移，θ表示外力和位移的夹角。
二、机械功的性质：1.机械功是标量，没有方向性。
2.当外力与位移方向相同时，功为正；当外力与位移方向相反时，功为负。
3.当物体受到多个外力时，机械功等于每个外力所做的功的代数和。
三、机械能的概念：1.机械能是物体表现出来的能量，它是由于物体位置和运动状态所决定的。
2.机械能包括动能和势能两个部分。
四、动能（Kinetic Energy）：1.动能是物体具有的由于其运动所产生的能量。
2. 动能的计算公式为：K.E. = 1/2 mv^2，其中K.E.表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
3.动能与物体的质量和速度的平方成正比。
五、势能（Potential Energy）：1.势能是物体由于其位置而具有的能量。
2. 重力势能（Potential Energy of Gravity）是物体由于其离地面高度而具有的能量，计算公式为：P.E.G. = mgh，其中P.E.G.表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体离地面的高度。
3. 弹性势能（Potential Energy of Elasticity）是物体由于其形变而具有的能量，计算公式为：P.E.E. = 1/2 kx^2，其中P.E.E.表示弹性势能，k表示弹性系数，x表示物体的形变。
《机械功和机械能》课件
在只有重力和弹力做功的理想情 况下，机械能守恒，即动能和势 能的总量保持不变。
常见实例
自由落体运动
物体仅受重力作用从静止 开始下落的运动，是机械 能守恒的典型实例。
弹簧振子
在振动过程中，弹簧的弹 性势能和振子的动能之间 相互转换，总机械能保持 不变。
单摆
在摆动过程中，单摆的动 能和重力势能之间相互转 换，总机械能保持不变。
当力与位移垂直时， 机械功为零。这是因 为力没有在力的方向 上产生位移，因此没 有做功。
对于多个力的情形， 需要将每个力所做的 功相加，得到总功。
单位与换算
机械功的单位与换算关系
在进行单位换算时，需要注意力的单位 和位移的单位，确保它们是国际单位制 中的标准单位。
其他常用的单位还有千焦（kJ）、兆焦 （MJ）等。换算关系为：1 kJ = 1000 J, 1 MJ = 1000 kJ。
02
机械能
定义与分类
01
02
03
定义
机械能是物体由于机械运 动而具有的能，包括动能 和势能两种形式。
动能
物体由于运动而具有的能 ，与物体的质量和速度有 关。
势能
物体由于位置或高度而具 有的能，如重力势能、弹 性势能等。
转换与守恒
转换
在只有重力或弹力做功的情况下 ，机械能可以在动能和势能之间 相互转换，但总量保持不变。
•·
机械功的国际单位是焦耳（J），1焦耳 等于1牛顿米（N·m）。
常见实例
•· 机械功在实际生活中的应用实例
举重运动员举起杠铃的过程，重 力对杠铃做了负功，而运动员的 肌肉力对杠铃做了正功。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当汽车启动时，发动机对汽车做 了正功，使汽车从静止状态加速 到行驶状态。
机械功与机械能
• 功率 • ●功率的物理意义：表示物体做功的 快慢。 • ●功率的定义：单位时间内所做的功。 • ●计算公式：P=W/t=FV；P代表功率， 单位是瓦特，简称瓦，符号是W，1瓦 =1焦耳/秒，即1W=1J/s。功率的常用 单位还有千瓦(kW)，kW=103W。V代 表物体运动的速度(米/秒)
Hale Waihona Puke • 机械效率 • 有用功：对人们有用的功(用不用机械都必 须做的功)。 W有用=Gh • 额外功：不需要但又不得不做的功。 • 总功：有用功与额外功的总和是总功。 • W总=Fs ; s=nh; v=nv物；F=1/nG总 • 机械效率的定义：有用功跟总功的比值叫 机械效率。 • 计算公式：η=W有用/W总； • 影响η的因素：G物，G 动，f。
• 物质的物理属性包括：状态、硬度、密度、 比热、透光性、导热性、导电性、磁性、 弹性等。
机械功与机械能
• 一、功 • ●功的初步：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，就说这个力做了功。 • 功包含的两个必要因素：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。 • ●功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离 的乘积(功=力×力的方向上的距离)。 • 公式：W=Fs • 单位名称叫焦耳，焦耳的符号是J. • 在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式 可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写 成W=fs. • ●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(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何 机械都不省功。
物质的物理属性
• 质量 • 定义：物体所含物质的多少叫做质量，质 量不随物体的形状、状态和位置而改变。 • 质量的国际单位是kg，测量质量通常用天 平。 • (3)质量的单位 • 质量的单位是千克，符号为kg，常用单位 有吨（t）、克（g）、毫克（mg）。
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第18章机械功和机械能 第1-2节一. 本周教学内容：第18章机械功和机械能 第1-2节（一）功：1. 定义：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功（简称做功）。
2. 功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。
3. 功的公式：力对物体做的功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即：W ＝F ·S 。
其中，W 表示功，F 表示力，S 表示物体在力的方向上通过的距离。
4. 单位：在国际单位制中，功的单位是“N ·m ”专门名称是焦耳，简称是焦，符号是J 。
1J ＝1N ·m 。
（二）功率：1. 比较做功快慢的方法：比较做功的快慢，既要看做功的多少；又要看完成这些功所用的时间的多少。
即，要看单位时间里完成功的多少。
2. 定义：在物理学中，单位时间里完成的功叫做功率。
功率是用来表示物体做功快慢的物理量。
3. 公式：TW P 。
式中，P 表示功率，W 表示功，t 表示完成功所需的时间。
4. 单位：功率的单位是J/s ，专门名称叫做瓦特，简称瓦，符号为W 。
1J/s=1W 。
某物体的功率为20W 其含义：物体1秒完成的功为20J 。
【疑难解析】1. 弄清物理学上“做功”的概念讨论问题时，要抓住做功的两个必要因素，从物理意义上判断物体是否做功。
我们遇到不做功的情况归纳起来有三种情况：（1） 物体受力，但没有移动距离，力没有做功（2） 物体不受力，由于惯性物体运动一段距离，没有力对物体做功（3） 物体受到力的方向和运动方向垂直，力没有对物体做功2. 功率是表示物体做功快慢的物理量，比较物体做功的快慢，可以在相同时间内比做功的多少；也可以在做功相同时，比时间的长短。
物理学中采取前一种方法即用单位时间里完成的功来描述物体做功的快慢。
因此功率大，表示物体单位时间里做的功多，即物体做功快。
3. 比较功率的大小，一般采用以下三种方法（1） 在相同的时间里，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。
（2） 在做功相同的条件下，比较做功的时间的长短，所用时间越短功率越大。
（3） 在做功的时间和做功的多少都不相同时，应用功率公式计算后进行比较。
【典型例题】[例1]下列说法中正确的是A. 运动员将标枪投出去，运动员对标枪没有做功B. 降落伞竖直下落，重力做了功C. 人提着重物在水平方向通过一段距离，人的提力对重物做了功D. 小球在光滑的桌面上滚过一段距离，桌面对小球的支持力做了功分析：判断一个力对物体是否做功，要看物体沿力的方向上是否通过距离。
运动员将标枪投出去的过程中，标枪沿运动员推力方向通过了距离，运动员对标枪做了功；降落伞竖直下落过程中，降落伞沿重力方向通过有距离，重力对降落伞做了功；人提着重物在水平方向上行走过程中，人对重物有竖直向上的拉力，重物沿水平方向运动，重物沿拉力方向没有通过距离，拉力对重物没有做功；小球在桌面上滚动，桌面对小球的支持力方向与小球运动方向垂直，小球沿支持力的方向没有通过距离，支持力对小球没有做功。
解答：选项B 正确[例2]一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是A. 在粗糙地面上做功较多 B .在光滑地面上做功较多C .两次做功一样多D .条件不足无法判断分析：力对物体做功的多少由力的大小和物体在力的方向上通过的距离决定，跟其他因素无关，题中两种情况下，人对木箱的拉力相等，木箱沿拉力的方向通过的距离相等，拉力做的功也就相等。
解答：选项C 正确[例3]一辆汽车的功率为30KW ，在水平的公路上匀速直线行驶，若汽车速度为10m/s ，求汽车受到的阻力为多大？ 分析：根据Fv t W P ==，利用vP F =求出牵引力。
汽车在水平的公路上做匀速直线运动，因此汽车水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力，f=F ，由此可以求出汽车受到的阻力解答：由Fv P =得N sm W t P F 3000/101033=⨯== 由于汽车在做匀速直线运动，汽车受到的阻力与牵引力是一对平衡力N F f 3000==答：汽车受到的阻力为3000N【模拟试题】一. 填空题1. 做功的两个必要因素：_________________、_______________________。
2. 重100N 的物体在40N 的水平拉力的作用下，沿水平路面匀速前进10m 。
此过程中拉力做的功为____J ，重力做功为_____J 。
3. 举重运动员在1.5s 将重1500N 的杠铃举高2m ，接着停在空中3s ，则此运动员在前1.5s 内做的功为____J ，在4.5s 内共做的功为____J 。
4. 某人提着重为50N 的物体沿水平方向前进10m ，则重力做的功为____J ；如果他在2s 内把物体举高2m ，则他做功的功率为_____W 。
一台水泵将10m 3的水抽到5m 高的水池里，这个过程中水泵至少做功_____J 。
5. 拖拉机以1m/s 的速度匀速前进，若拖拉机每分钟做功4.8×106J ，则拖拉机耕地时受到的阻力为_____N 。
6. 物理学中，______完成的功叫做功率，它是表示__________的物理量，功率的计算公式是________。
一台机器的功率为20W 含义是________________________。
7. 一只质量为200g 的苹果从3m 高的树枝上掉落到地面，___力对它做功_____J 。
8. 两台机器的功率之比为5:4，则它们在相同的时间内所做的功之比为_____；若做同样多的功所需的时间之比为______。
9. 如图所示，重为20N 的物体在拉力F=10N 的作用下以1.5m/s 的速度在水平地面上匀速前进，不计滑轮的重及摩擦，则2s 内拉力F 做的功为____J ，功率为____W 。
二. 选择题1. 关于功的概念，下列说法中正确的是A．只要有力作用在物体上，力就对物体做功B．物体只要移动了距离，就做了功C．有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就做了功D．有力作用在物体上，物体又在力的方向上移动了距离，这个力就做了功2. 某运动员用1000N的力推铅球，将50N的铅球推出10m远，那么他推铅球所做的功为A．0 B.10000J C.500J D.无法计算3. 如图所示，三个物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动相同的距离s，力对物体做的功为W1、W2、W3，则它们的关系是A．W1=W2=W3 B. W1＞W2＞W3， C. W1＜W2＜W3， D. W1＞W3＞W2，4. 机器甲的功率比机器乙的功率大，则下列说法正确的是A．甲做的功比乙做的功多 B. 甲做的功的时间比乙的少C．甲做的功比乙做的功快 D. 甲做功比乙做功省力5. 下列情况中，人对物体做功的是A. 举重运动员举着杠铃不动B. 人用力都没把重物提起C. 某人提着水桶在水平路面上行走D. 旅客提着行李上楼梯6. 一个中学生站在商场的自动扶梯上，从一楼上到二楼，电梯对该学生做的功大约是A．10J B.100J C.1000J D.10000J7. 甲乙两辆汽车功率相等，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比S甲:S乙=2:1，则A. 两辆汽车的牵引力之比F甲:F乙=1:2B. 两辆汽车的牵引力之比F甲:F乙=2:1C. 两辆汽车的做功之比W甲:W乙=1:2D. 两辆汽车的做功之比W甲:W乙=2:18. 汽车上坡时，驾驶员要换成低档，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是A．省功 B.省力 C.安全 D.增大牵引力三. 计算题1. 一辆质量为0.5×103Kg的汽车，在平直的公路上以72Km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为车重的1/10，求：（1）小车牵引力5min所做的功？此时小车的功率？（2）小车重力1min所做的功？2. 步枪子弹里的火药爆炸产生的气体推动子弹的平均推力为104N，使质量为0.5N的子弹从长60cm的枪管中射出，击中前方离枪口15m处的目标，则此过程中气体推力对子弹所做的功为多少？3. 一辆功率为45Kw的汽车在平直的路面上匀速行驶，1min内行驶900m。
汽车重为8×103N，求：（1）1min 汽车牵引力做的功为多少？（2）汽车受到的阻力为多少？（3）若功率不变，汽车上坡需要5000N的牵引力，则汽车匀速上坡的速度为多大？【试题答案】一、 填空题1. 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离2. 400 03. 3000 30004. 0 50 4.9×1055. 8×1046. 单位时间 做功快慢 t W P =该机器1S 完成的功20J 7. 重 5.888. 5:4 4:5 9. 60 30二、三、 计算题1. （1）∵匀速 N kg N Kg mg G f F 490/8.9105.01.01011013=⨯⨯⨯==== J s s m N FS W 61094.2300/20490⨯=⨯⨯==W s m N Fv P 3108.9/20490⨯=⨯== （2）00109.43=⨯⨯==N Gh W G答：略2. N m N FS W 44106.06.010⨯=⨯==答：略3. （1）J s W Pt W 64107.260105.4⨯=⨯⨯== （2）N mJ S W F 3000900107.26=⨯== ∵匀速 N F f 3000==（3）s m NW F P V /95000105.4''4=⨯== 答:略。