功和机械能知识点总结教学教材
第十一章-功和机械能(知识点归纳)
图甲图乙 图丙第十一章 功和机械能§11.1 功一、力学中的“功”1、“做功”的含义:如果一个力作用在物体上.........,并且物体在这个力的作用下移动了一段距离...............,那么我们就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素:①作用在物体上的力F ;②物体在这个力的方向上移动了一段距离s 。
注:若力与运动的方向垂直,则该力没有做功。
二、功的计算1、定义:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公式:W F s =⋅ 变形公式:W F s =,W s F= 注:当在竖直方向做功......时,公式可表示为:W G h =⋅(如“重力做功”或“克服重力做功”)。
2、功的物理意义:11J N m =⋅表示:用1N 的力使物体移动1m 所做的功是1J 。
三、功的原理使用任何机械都不能省功。
§11.2 功率1、定义:功与做功所用时间之比叫做功率。
2、 公式:W P t=变形公式:W Pt =,Wt P=3、单位换算:11000kW W =4、功率的物理意义:①功率是描述做功快慢的物理量;功率越大,表示物体做功越快。
②11W J s =表示:物体1s 所做的功是1J 。
§11.3 动能和势能一、能量物体能对外界做功,我们说物体具有能量(物体对外界做功越多,说明物体具有的能量越大)二、动能(一)定义:物体由于运动而具有的能,叫动能。
(二)探究:动能的大小与什么因素有关: 1、研究方法:控制变量法2、实验器材:刻度尺...、带斜面的长木板、 木块、质量不等的两个钢球3、实验过程:钢球A 的动能大小是通过观察木块..B .移动的...距离..来体现出来的。
4、结论: (1)与质量..有关: 控制不变的量:速度(图甲和图丙)(使质量不等的钢球在斜面的同一高度自由滚下)结论:当速度相同时,质量越大,动能越大。
(2)与速度..有关: 控制不变的量:质量(图甲和图乙)(使同一钢球在斜面的不同高度自由滚下)结论:当质量相同时,速度越大,动能越大。
功和机械能(知识总结)
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:①物体受到了力,但。
②物体由于惯性运动通过了距离,但。
③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=1N·m;表示力,单位是 (N);s表示距离,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:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。
②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。
③F、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14—2).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(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W=Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W=fs.(二)对公式W=Fs的理解1.公式一般式 W=Fs常用式 W=Gh(克服重力做功)或W=f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W=Fs决定,而与物体的运动形式无关.(三)怎样理解功率的概念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 P=W/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P=W/t变形为P=F·v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.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。
九年级物理《功和机械能》功知识点整理
《功和机械能》是九年级物理学习的重点内容之一、在这一章节中,我们将学习功的概念、计算方法以及功的单位。
同时还将学习机械能的概念、转化和守恒等重要知识。
下面是对这些知识点的整理。
一、功的概念:1.功是物体的运动状态发生变化时,外力对物体所做的力乘路径的积。
2.如果物体沿着力的方向运动,则外力对物体所做的功为正;如果物体与力的方向成锐角运动,则外力对物体所做的功为正弦值与力乘路径的积;如果物体与力的方向垂直运动,则外力对物体所做的功为零。
二、功的计算方法:1.物体沿着力的方向运动时,功等于力乘力的大小乘物体位移的大小。
2.物体与力的方向成锐角运动时,功等于力乘力的大小乘物体位移的大小的正弦值。
3.物体与力的方向垂直运动时,功等于零。
三、功的单位:1.国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。
2. 常用的功的单位还有千焦耳(kJ)和千卡(kcal)。
四、机械能的概念:1.机械能是物体的动能和势能的总和。
2.动能是物体因运动而具有的能量,它与物体的质量和速度的平方成正比。
3.势能是物体由于所处位置而具有的能量,它与物体的质量和高度的增量成正比。
五、机械能的转化:1.动能和势能之间可以相互转化,当物体从静止位置下落时,势能减少,动能增加;当物体上升时,势能增加,动能减少。
2.动能和势能的转化是通过外力对物体做功来实现的。
六、机械能守恒定律:1.在没有外力做功以及能量损失的情况下,一个封闭系统的机械能守恒。
2.机械能守恒定律可以表示为:初机械能=末机械能。
七、示例题目:1.一个物体沿着平直路面上升到一定高度后下落,下落到原点时动能为0,则该物体下落的最大高度等于上升的高度。
2.一个物体沿着半径为R的圆弧运动,摆动的最高点与最低点之间的高度差等于2R。
总结一下,《功和机械能》这一章节主要内容包括功的概念、计算方法和单位,机械能的概念、转化和守恒等知识点。
掌握了这些知识,我们就能够理解力对物体所做的功的概念和计算方法,以及物体的动能和势能之间的转化关系。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、功的定义和计算1. 功(Work)是物理学中描述力对物体做功的物理量,是一个过程量。
2. 功的计算公式为:W = F × d × cosθ,其中W表示功,F表示作用力,d表示位移,θ表示力的方向与位移方向之间的夹角。
二、功的单位1. 国际单位制中,功的单位是焦耳(Joule,符号J)。
2. 1焦耳等于1牛顿的力使物体沿着力的方向移动1米的距离所做的功。
三、功的类型1. 保守力做的功:保守力是指在闭合路径上所做的功为零的力,如重力、弹簧力等。
2. 非保守力做的功:非保守力是指在闭合路径上所做的功不为零的力,如摩擦力。
四、机械能1. 机械能(Mechanical Energy)是物体由于其位置或状态而具有的能量,是动能(Kinetic Energy)和势能(Potential Energy)的总和。
2. 动能是物体由于运动而具有的能量,计算公式为:KE = 0.5 × m× v²,其中m表示质量,v表示速度。
3. 势能是物体由于其位置或状态而具有的能量,包括重力势能、弹性- 重力势能的计算公式为:PE_grav = m ×g × h,其中m表示质量,g表示重力加速度,h表示高度。
- 弹性势能的计算公式为:PE_elastic = 0.5 × k × x²,其中k表示弹簧常数,x表示弹簧的形变量。
五、机械能守恒1. 机械能守恒定律:在一个封闭系统中,如果只有保守力做功,系统的总机械能保持不变。
2. 机械能守恒的数学表达式为:KE₁ + PE₁ = KE₂ + PE₂,其中下标1和2分别表示系统的初始状态和最终状态。
六、能量转换1. 功是能量转换的量度,例如,摩擦力做功可以将机械能转换为热能。
2. 能量转换遵循能量守恒定律,即在一个封闭系统中,能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
沪粤版九年级物理上册同步精品课堂 第十一章 机械功和机械能 单元总结(解析版)(沪粤版)
第十一章机械功与机械能知识点一:功1.功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。
2.功的两个必要条件:①有力作用在物体上;②物体在力的方向上通过了距离。
3.不做功的三种情况:有力无距离;有距离无力、力和距离垂直。
W 。
4.功的公式:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:FS5.功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J,1J= 1N·m 。
6.功的公式的应用: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一定是在力的方向上通过的距离,强调对应;③功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不是力和力臂的乘积(牛·米,力臂单位不能写成“焦”)。
典例1.下列实例中,没有对物体做功的是()A.运动员举杠铃的过程B.起重机提升大石块C.推木箱没推动D.弓箭被拉弯的过程【答案】C【解析】A.运动员举杠铃的过程,杠铃受到的力的方向与杠铃移动的方向相同,力对杠铃做功,故A 不符合题意;B.起重机提升大石块,大石头受到的力的方向与大石头移动的方向相同,力对大石头做功,故B不符合题意;C.推木箱没推动,木箱在力的方向上没有移动,木箱受到的力不做功,故C符合题意;D.弓箭被拉弯的过程,弓箭移动的方向与力的方向相同,力对弓箭做功,故D不符合题意。
故选C 。
典例2.长安汽车SUV 车型长安CS75四驱版是国产车的代表。
如图所示,车静止于水平地面,整车质量为1600kg ,每个轮胎与地面的接触面积为200cm 2,在测试时由长安工作人员驾驶行进路程约3km 时,用时20min 。
求:(1)该车行驶的平均速度;(2)该车静止时对水平地面的压强;(3)若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m 耗时2min ,受到水平方向的阻力为自重的0.1倍,求牵引力在此路段所做的功。
【答案】(1)9km/h ;(2)5210Pa ⨯;(3)5810J ⨯【解析】解:(1)该车行驶的平均速度3km 9km/h 20h 60s v t === (2)车对水平地面的压力41600kg 10N/kg 1.610N F G mg ==⨯=⨯=则该车对水平地面的压强45421.610N 210Pa 420010mF p S -===⨯⨯⨯⨯ (3)车在水平方向上所受的阻力430.10.1 1.610N 1.610N f G ==⨯⨯⨯=因为汽车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等31.610N F f ⨯牵==牵引力在此路段所做的功351.610N 500m 810J W F s ='=⨯⨯=⨯牵答:(1)该车行驶的平均速度为9km/h ;(2)该车对水平地面的压强为5210Pa ⨯;(3)牵引力在此路段所做的功为5810J ⨯。
初中物理功和机械能的知识点汇总!
初中物理功和机械能的知识点汇总!物理中的功和机械能是初中物理的基础内容,对于理解力学、动力学、能量转化等概念具有重要意义。
下面是初中物理中关于功和机械能的知识点的汇总。
一、功(Work)的概念和计算公式:1.功是指力对物体的作用所做的功。
当力F在物体上产生了位移s时,物体受到了力的作用而做了功。
2. 功的计算公式为:功=力×位移×cosθ,其中力和位移的方向相同或者夹角小于90度时取正值,夹角大于90度时取负值。
单位为焦耳(J)。
3.功的性质:功与力和位移的大小、方向以及夹角有关。
二、功的正负和能量转化:1.当力的方向与位移的方向相同时,功为正值,表示能量的增加。
2.当力的方向与位移的方向相反时,功为负值,表示能量的减少。
3.功将力学能转化为其他形式的能,能量转化定律的表述之一是:能量不会凭空消失或产生,只能在不同的形式之间相互转化。
三、机械能(Mechanical Energy)的概念和计算公式:1.机械能是指物体同时具有的动能和势能的总和。
2. 机械能的计算公式为:机械能=动能+势能=1/2mv²+mgh,其中m为物体的质量,v为物体的速度,g为重力加速度,h为物体的高度。
3.机械能的单位也为焦耳(J)。
四、机械能守恒定律:1.在没有外力做功或者无摩擦的情况下,机械能守恒。
即机械能在不同形式之间的转化是互相抵消的,总数保持不变。
2.根据机械能守恒定律,可以通过动能和势能之间的转化来求解物体在不同位置和状态下的速度、高度等物理量。
五、弹力做功:1.当弹簧或弹性绳等具有弹性的物体受到压缩或拉伸而产生弹力时,弹力对物体所做的功称为弹力做功。
2.弹力做功与物体受力的大小、弹性系数以及弹簧伸长或压缩的距离有关。
六、重力做功:1.当物体从高处向低处下落的过程中,重力对物体所做的功称为重力做功。
2.重力做功的大小等于物体的重量乘以下落的垂直距离,即重力做功=重力×下落的高度。
人教版八年级下物理第11-12章功和机械能、简单机械知识点总结
第十一章功和机械能一、功1、做功的两个必要因素: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。
2、功的计算:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公式:W=FS3、功的单位:焦耳(J),1J= 1N·m 。
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。
W3、定义公式:P=t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: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。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、什么是功和机械能1. 功:在物理学中,功是一个非常重要的物理量,它是描述力对物体做了多少效果的量。
物体在受到作用力的作用下,如果它的位置发生改变,那么就说作用力对它做了功。
如果作用力的方向与物体的位移方向一致,那么作用力对物体做正功,反之则是负功。
功通常用Joule(焦耳)作为单位。
2. 机械能:机械能是指物体由于位置或运动而具有的能量,它包括动能和势能两种。
动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度的平方成正比;势能是物体由于位置而具有的能量,与物体的重力势能或弹性势能有关。
机械能在守恒定律中有重要的作用,表示系统在不受摩擦和外力的情况下,机械能的总量是保持不变的。
二、功的计算1. 功的计算公式:功的计算公式是W = F * d * cos(θ),其中W表示功,F表示作用力,d表示物体的位移,θ表示作用力和位移方向之间的夹角。
当作用力和位移方向一致时,夹角为0度,cos(0) = 1,此时作用力对物体做的功最大;当作用力和位移方向垂直时,夹角为90度,cos(90) = 0,此时作用力对物体做的功为0。
2. 功的单位和量纲:功的单位是焦耳(J),量纲是力的量纲乘以位移的量纲,即[N]·[m]=N·m=J。
3. 功的正负及其物理意义:当作用力对物体做正功时,表示物体的动能增加;当作用力对物体做负功时,表示物体的动能减少;当作用力对物体做零功时,表示物体的动能保持不变。
三、机械能的转化和守恒1. 动能的转化:在物体运动的过程中,动能可以通过摩擦力、阻力等外力转化为热能,导致物体的运动速度减小;同时,外力也可以对物体做功,将外力的功转化为物体的动能。
例如,弹簧振子在振动过程中,弹簧的弹性势能转化为动能,而动能又会转化为弹性势能,形成了机械能的周期性转化。
2. 势能的转化:势能也可以通过外力的作用或物体的位置发生变化而转化为动能,例如物体从高处落下时,它的重力势能转化为动能;反之,物体上升时动能也会转化为重力势能。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、功的概念和计算方法:1.功是物体在力的作用下发生的能量转化的量,通常用W表示,单位是焦耳(J)。
2. 功的计算公式为:W = F * d * cosθ,其中F为力的大小,d为力的方向上的移动距离,θ为力与移动方向之间的夹角。
3.当力和位移方向相同时,θ=0°,此时功为正值,表示正的能量转化;当力和位移方向相反时,θ=180°,此时功为负值,表示负的能量转化;当力和位移方向垂直时,θ=90°,此时功为零,表示无能量转化。
二、功和能量转化:1.功的正负表示了能量的转化方向,正值表示能量从外部做功的源转移到物体内部,负值表示能量从物体中转移到外部做功的源。
2.根据能量守恒定律,能量不会被创建或消灭,只会发生转化。
因此,物体所受到的全部外力做功的总和等于物体的能量变化。
3.功的单位换算:1焦耳(J)=1牛顿(N)•1米(m)。
三、机械能的概念和种类:1.机械能是指物体的动能和势能之和。
2.动能是物体由于运动而具有的能量,通常用K表示,单位是焦耳(J)。
计算公式为:K=1/2*m*v^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
3.势能是物体由于位置或形状而具有的能量,通常用Ep表示,单位是焦耳(J)。
常见的势能有重力势能(Ep=m*g*h)和弹性势能(Ep=1/2*k*x^2),g是重力加速度,h是物体的高度,k是弹性系数,x是物体的变形量。
4.总机械能(Et)等于动能和势能之和:Et=K+Ep。
四、机械能守恒定律:1.机械能守恒定律是指在没有外力做功的闭合系统中,系统的总机械能保持不变。
这是因为在没有外力做功的情况下,能量不会被转化或消耗。
2.机械能守恒定律可以用公式表示:Et1=Et2,其中Et1和Et2分别表示系统在不同时刻的总机械能。
五、功和机械能的应用:1.功和机械能的概念和原理广泛应用于日常生活和工程设计中,如汽车的引擎工作原理、弹簧减震器的原理等。
全国版初中物理做功与机械能知识点总结归纳
全国版初中物理做功与机械能知识点总结归纳初中物理中,做功和机械能是非常重要的两个概念。
下面是全国版初中物理关于做功和机械能的知识点总结归纳。
1.做功的概念:-做功是力对物体的作用。
当一个力作用在物体上,并使物体发生位移时,力对物体做了功。
- 做功的大小等于力与位移的乘积,即功=力× 位移× cosθ,其中θ为力的方向与位移方向之间的夹角。
-做功的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用牛·米表示。
2.做功的特点:-只有力的方向和物体的位移方向相同或者相反时,力才能对物体做功。
-如果物体的位移方向与力的方向相同,那么力对物体做正功;如果物体的位移方向与力的方向相反,那么力对物体做负功。
-做功可以改变物体的能量状态,当物体受到正功时,它的能量会增加;当物体受到负功时,它的能量会减少。
3.动能的概念:-动能是物体运动时所具有的能量,是物体的一种能量状态。
-动能的大小等于物体的质量乘以速度的平方再乘以1/2,即动能=1/2×m×v²。
-动能的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用千克·米²/秒²表示。
4.动能转化:-当物体的速度改变时,它的动能也会发生改变。
当物体速度增加时,它的动能增加;当物体速度减小时,它的动能减小。
-动能可以通过做功来转化。
当力对物体做功时,力的功转化为物体的动能。
-动能转化可以是机械能转化,也可以是其他形式的能量转化。
5.机械能的概念:-机械能是物体的动能和势能之和,它是物体在力学运动中的能量状态。
-机械能的大小等于物体的动能加上势能,即机械能=动能+势能。
-机械能的单位是焦耳(J),国际单位制中也可以用牛·米表示。
6.机械能守恒定律:-在没有外力做功和没有能量转化的情况下,一个机械系统的机械能总量保持不变,即机械能守恒。
-机械能守恒定律可以表示为:初始机械能=末尾机械能。
7.机械能转化:-机械能可以通过做功和势能转化。
人教版物理八年级下册第十一章功和机械能 功、功率知识点
第一节:功知识点一:功1.定义:如果一个力作用在物体上,且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。
2.功的两个因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上通过的距离,两因素缺一不可。
不做功的情况内容实例分析有力无距离有力作用在物体上,但物体没有移动距离。
搬而未起物体在力的方向上没有移动距离(s=0)有距离无力物体运动,但没有对物体施加力的作用。
足球离脚后由于惯性在地面上滚动球滚动的过程中,脚对球没有力的作用(F=0)力与距离垂直有力作用在物体上,物体运动,但物体没有在力的方向上通过一定距离。
背着书包在水平路面上前行拉力竖直向上,移动的距离在水平方向上,二者垂直,书包在竖直方向上没有移动距离要点解读:1:判断力是否做功的方法:①判断力做功的两个必要因素是否同时存在。
②看是否符合三种不做功的情况,即有距离无力,有力无距离,有力有距离但力的方向与物体移动方向垂直。
2.力对物体做功,并非物体一定要沿力的方向运动,只要物体运动方向与力的方向不垂直即可。
例一:下列四种情景中,人对物体没有做功的是()A:向上堆积物体B:推车推物体C:抽出中间的物体D:背着物体前进解析:A、向上堆积物体,对物体有向上的力,物体在这个力的方向上通过一定的距离,对物体做了功,故A不符合题意;B、利用推车推物体,对物体有向前的力,物体在这个力的方向上通过一定的距离,对物体做了功,故B不符合题意;C、抽出中间的物体,对物体有向后的拉力,物体在这个力的方向上通过一定的距离,对物体做了功,故C不符合题意;D、背着物体前进,对物体有向上的力,但沿水平方向前进,在对物体施加力的方向没有通过距离,没有对物体做功。
故D符合题意。
故选:D。
知识点二: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乘积,即W=Fs。
2.符号的意义及单位W表示功,单位是焦耳,简称焦(J),1J=1N·m;F表示力,单位是牛顿(N);s表示距离,单位是米(m)。
《功和机械能》知识点汇总.doc
《功和机械能》知识点汇总.doc 第一节功和功率【基本概念、规律】一、功1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的位移.2.公式:W=Flcos_α.适用于恒力做功.其中α为F、l方向间夹角,l为物体对地的位移.3.功的正负判断(1)α<90°,力对物体做正功.(2)α>90°,力对物体做负功,或说物体克服该力做功.(3)α=90°,力对物体不做功.特别提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值.二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值.2.物理意义:描述力对物体做功的快慢.【重要考点归纳】考点一恒力做功的计算1.恒力做的功直接用W=Flcosα计算.不论物体做直线运动还是曲线运动,上式均适用.2.合外力做的功方法一:先求合外力F合,再用W合=F合lcosα求功.适用于F合为恒力的过程.方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.3.(1)在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是合力的功,是求恒力的功还是变力的功.(2)恒力做功与物体的实际路径无关,等于力与物体在力方向上的位移的乘积,或等于位移与在位移方向上的力的乘积.考点二功率的计算1.平均功率的计算:2.瞬时功率的计算:利用公式P=F·vcosα,其中v为t时刻的瞬时速度.注意:对于α变化的不能用P=Fvcosα计算平均功率.3.计算功率的基本思路:(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率.(2)求瞬时功率时,如果F与v不同向,可用力F乘以F方向的分速度,或速度v乘以速度v方向的分力求解.考点三机车启动问题的分析1.两种启动方式的比较(3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W=Pt.由动能定理:Pt-F阻x=ΔEk.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.3.分析机车启动问题时的注意事项(1)在用公式P=Fv计算机车的功率时,F是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力.(2)恒定功率下的加速一定不是匀加速,这种加速过程发动机做的功可用W=Pt计算,不能用W=Fl计算(因为F是变力).(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定,这种加速过程发动机做的功常用W=Fl计算,不能用W=Pt计算(因为功率P是变化的).【思想方法与技巧】变力做功的求解方法一、动能定理法动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力功也适用于求变力功.因使用动能定理可由动能的变化来求功,所以动能定理是求变力做功的首选.二、平均力法三、微元法当物体在变力的作用下做曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,可将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和.通过微元法不难得到,在往返的运动中,摩擦力、空气阻力做的功,其大小等于力和路程的乘积.四、等效转换法若某一变力的功和某一恒力的功相等,即效果相同,则可以通过计算该恒力做的功,求出该变力做的功,从而使问题变得简单,也就是说通过关联点,将变力做功转化为恒力做功,这种方法称为等效转换法.五、图象法由于功W=Fx,则在F-x图象中图线和x轴所围图形的面积表示F做的功.在x轴上方的“面积”表示正功,x轴下方的“面积”表示负功.六、用W=Pt计算机车以恒定功率P行驶的过程,随速度增加牵引力不断减小,此时牵引力所做的功不能用W=Fx来计算,但因功率恒定,可以用W=Pt计算.第二节动能动能定理【基本概念、规律】一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.3.适用范围(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.【重要考点归纳】考点一动能定理及其应用1.对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系:①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.②因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.(2)动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、Ek等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理.2.运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时,不必深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能.(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式.3.应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况:考点二动能定理与图象结合问题解决物理图象问题的基本步骤1.观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义.2.根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.3.将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题.或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.4.解决这类问题首先要分清图象的类型.若是F-x图象,则图象与坐标轴围成的图形的面积表示做的功;若是v-t图象,可提取的信息有:加速度(与F合对应)、速度(与动能对应)、位移(与做功距离对应)等,然后结合动能定理求解.考点三利用动能定理求解往复运动解决物体的往复运动问题,应优先考虑应用动能定理,注意应用下列几种力的做功特点:1.重力、电场力或恒力做的功取决于物体的初、末位置,与路径无关;2.大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积.【思想方法与技巧】涉及多个原型的力学综合题1.涉及多个原型的试题,一般都属于多过程或多状态问题,正确划分过程或确定研究状态是解题的前提,找出各子过程间的联系是解题的关键,确定遵守的规律是解题的核心.第三节机械能守恒定律【基本概念、规律】一、重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与高度的乘积.2.公式:Ep=mgh.3.矢标性:重力势能是标量,正负表示其大小.4.特点(1)系统性:重力势能是地球和物体共有的.(2)相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关.重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关.5.重力做功与重力势能变化的关系二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.2.大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.3.弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增大.三、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.2.表达式3.机械能守恒的条件只有重力(或弹力)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和为零.【重要考点归纳】考点一机械能守恒的判断方法1.利用机械能的定义判断(直接判断):分析动能和势能的和是否变化.2.用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.3.用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.4.(1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零;“只有重力做功”不等于“只受重力作用”.(2)分析机械能是否守恒时,必须明确要研究的系统.(3)只要涉及滑动摩擦力做功,机械能一定不守恒.对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.考点二机械能守恒定律及应用1.三种表达式的选择如果系统(除地球外)只有一个物体,用守恒观点列方程较方便;对于由两个或两个以上物体组成的系统,用转化或转移的观点列方程较简便.2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤(2)分析受力情况和各力做功情况,确定是否符合机械能守恒条件.(3)确定初末状态的机械能或运动过程中物体机械能的转化情况.(4)选择合适的表达式列出方程,进行求解.(5)对计算结果进行必要的讨论和说明.3.(1)应用机械能守恒定律解题时,要正确选择系统和过程.(2)对于通过绳或杆连接的多个物体组成的系统,注意找物体间的速度关系和高度变化关系.(3)链条、液柱类不能看做质点的物体,要按重心位置确定高度.【思想方法与技巧】机械能守恒定律和动能定理的综合应用1.在求解多个物体组成的系统的内力做功时,一般先对系统应用机械能守恒定律,再对其中的一个物体应用动能定理.2.对通过细线(细杆)连接的物体系统,细线(细杆)对两物体做的功大小相等、符号相反,即对系统做的总功为零,其效果是使机械能在系统内发生转移.第四节功能关系能量守恒【基本概念、规律】一、功能关系1.功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.2.几种常见的功能关系二、能量守恒定律1.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.2.表达式:(1)E1=E2.(2)ΔE减=ΔE增.【重要考点归纳】考点一功能关系的应用1.若涉及总功(合外力的功),用动能定理分析.2.若涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析.3.若涉及弹性势能的变化,用弹力做功与弹性势能变化的关系分析.4.若涉及电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系分析.5.若涉及机械能变化,用其他力(除重力和系统内弹力之外)做功与机械能变化的关系分析.6.若涉及摩擦生热,用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析.考点二摩擦力做功的特点及应用1.静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.(3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能.2.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能.(3)摩擦生热的计算:Q=Ffs相对.其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程.考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路:1.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等;2.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.3.能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能的转化和守恒定律.(2)解题时,首先确定初末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE 减和增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解.【思想方法与技巧】传送带模型中的功能问题1.模型概述传送带模型典型的有水平和倾斜两种情况,涉及功能角度的问题主要有:求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等,常依据功能关系或能量守恒定律求解.2.传送带模型问题中的功能关系分析(1)功能关系分析:WF=ΔEk+ΔEp+Q.(2)对WF和Q的理解:①传送带的功:WF=Fx传;②产生的内能Q=Ffs相对.3.传送带模型问题的分析流程4.(1)水平传送带:共速后不受摩擦力,不再有能量转化.倾斜传送带:共速后仍有静摩擦力,仍有能量转移.(2)滑动摩擦力做功,其他能量转化为内能,静摩擦力做功,不产生内能.功能观点在解决实际问题中的应用在新课程改革的形势下,高考命题加大了以生产、生活、科技为背景的试题比重,在实际问题中如何分析做功、分析能量的转化,是考生应具备的一种能力.一、在体育运动中的应用二、在生产科技中的应用实验五探究动能定理后小车的末速度v,最后通过数据分析得出速度变化与功的关系.三、实验器材橡皮筋、小车、木板、打点计时器、纸带、铁钉等.四、实验步骤1.垫高木板的一端,平衡摩擦力.2.拉伸的橡皮筋对小车做功:(1)用一条橡皮筋拉小车——做功W.(2)用两条橡皮筋拉小车——做功2W.(3)用三条橡皮筋拉小车——做功3W.3.测出每次做功后小车获得的速度.方法规律一、数据处理二、误差分析1.误差的主要来源是橡皮筋的长度、粗细不一,使橡皮筋的拉力做功W与橡皮筋的条数不成正比.2.没有完全平衡摩擦力或平衡摩擦力时倾角过大也会造成误差.3.利用打上点的纸带计算小车的速度时,测量不准带来误差.三、注意事项1.平衡摩擦力的方法是轻推小车,由打在纸带上的点是否均匀判断小车是否匀速运动.2.测小车速度时,纸带上的点应选均匀部分的.3.橡皮筋应选规格一样的.力对小车做的功以一条橡皮筋做的功为单位即可,不必计算出具体数值.4.小车质量应大一些,使纸带上打的点多一些.实验六验证机械能守恒定律一、实验目的验证机械能守恒定律.二、实验原理通过实验,求出做自由落体运动物体的重力势能的减少量和相应过程动能的增加量,若二者相等,说明机械能守恒,从而验证机械能守恒定律.三、实验器材打点计时器、电源、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台(带铁夹)、导线两根.四、实验步骤1.安装置:按实验原理图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上,接好电路.2.打纸带:将纸带的一端用夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方.先接通电源,后松开纸带,让重物带着纸带自由下落.更换纸带重复做3次~5次实验.五、实验结论在误差允许的范围内,自由落体运动过程机械能守恒一、验证方案二、误差分析1.测量误差:减小测量误差的方法,一是测下落距离时都从0点量起,一次将各打点对应下落高度测量完,二是多测几次取平均值.三、注意事项1.打点计时器要竖直:安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直平面内,以减少摩擦阻力。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、功的概念和计算方法1. 功的定义:当一个力沿着其作用方向移动物体时,力所做的功等于力与物体位移的乘积。
2. 计算公式:W = F·s·cosθ3. 常见单位:焦耳(J)、千瓦时(kWh)二、机械能的概念和分类1. 机械能定义:物体在运动中所具有的能量称为机械能。
2. 机械能分类:(1)动能:物体由于运动而具有的能量,公式为K = 1/2mv²。
(2)势能:物体由于位置或形状而具有的能量,包括重力势能、弹性势能等。
三、机械能守恒定律1. 定义:系统内所有物体在相互作用下,机械能总量保持不变。
2. 公式表达:K₁+U₁=K₂+U₂四、简单机械原理和应用1. 杠杆原理:杠杆平衡条件为F₁×l₁=F₂×l₂,应用于撬棍、钳子等工具。
2. 轮轴原理:轮轴平衡条件为F₁/F₂=r₁/r₂,应用于车轮、滚筒等机械。
3. 滑轮原理:滑轮平衡条件为F₁=F₂,应用于起重机、绳索等。
五、动能定理和功率1. 动能定理:物体受到外力作用时,动能的变化量等于所做功的大小。
2. 公式表达:W = ΔK3. 功率定义:单位时间内所做的功称为功率。
4. 公式表达:P = W/t六、摩擦力和摩擦系数1. 摩擦力定义:两个物体相互接触并相对运动时产生的阻碍运动的力称为摩擦力。
2. 摩擦系数定义:描述两个物体间摩擦程度大小的比例因子称为摩擦系数。
3. 静摩擦系数和动摩擦系数:当两个物体相对静止时,所需施加的最小力称为静摩擦力;当两个物体相对运动时,所需施加的最小力称为动摩擦力。
七、弹性碰撞和非弹性碰撞1. 弹性碰撞定义:在碰撞过程中,物体之间没有发生形变或者形变可以恢复的碰撞称为弹性碰撞。
2. 非弹性碰撞定义:在碰撞过程中,物体之间发生形变或者形变不能恢复的碰撞称为非弹性碰撞。
3. 完全非弹性碰撞:在完全非弹性碰撞中,两个物体合并成一个物体并保持静止。
八、重力和万有引力1. 重力定义:地球对物体产生的吸引力称为重力。
八年级物理下册第十一章《功和机械能》知识点汇总
八年级物理下册第十一章《功和机械能》知识点汇总第1节功1、功的初步概念: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。
2、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。
3、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)。
4、功的计算公式:W=Fs用F表示力,单位是牛(N),用s表示距离,单位是米(m),功的符号是W,单位是牛?米,它有一个专门的名称叫焦耳,焦耳的符号是J,1 J=1 N?m。
5、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。
6、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。
6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh),这是一种理想情况,也是最简单的情况。
第2节功率1、功率的物理意义:表示物体做功的快慢。
2、功率的定义:单位时间内所做的功。
3、计算公式:P=Fv其中W代表功,单位是焦(J);t代表时间,单位是秒(s);F 代表拉力,单位是牛(s);v代表速度,单位是m/s;P代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
4、功率的单位是瓦特(简称瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW=103W。
第3节动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。
能量和功的单位都是焦耳。
具有能量的物体不一定正在做功,做功的物体一定具有能量。
二、动能1、定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、影响动能大小的因素是:物体的质量和物体运动的速度.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,它的动能越大。
3、一切运动的物体都具有动能,静止的物体动能为零,匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降,匀速前进、匀速后退,只要是匀速)动能不变。
物理必修二第七章机械能守恒定律重要知识点小结
七章机械能守恒定律知识点小结1.功(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角. (2)功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t,计算一段时间平均做功. ③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.例1:A、B叠放在光滑水平面上,ma=1kg,mb=2kg,B上作用一个3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[]A.4 J B.12 JC.0 D.-4J(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)例2:关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[]A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功2.功率(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.(2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式)表示时间t的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角.(3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动, .②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度v m=P/f作匀速直线运动。
全国版初中物理做功与机械能基础知识点归纳总结
全国版初中物理做功与机械能基础知识点归纳总结物理学是一门研究物质运动和相互作用的自然科学。
在初中阶段,学生会学习到一些与物体运动和机械能相关的基础知识点,包括做功和机械能的概念、能量转化和守恒、势能和动能、功率等。
下面,我们对这些知识点进行归纳总结。
1.做功做功是指力对物体的作用引起物体运动时所做的功。
计算公式为功等于力乘以位移的乘积:W=F×s。
功是一种能量形式,用焦耳(J)来表示。
2.机械能机械能分为势能和动能两种形式。
-势能:物体由于位置或状态的变化而具有的能量。
势能与物体相对于参考点的位置高度有关。
常见的势能有重力势能、弹性势能等。
- 动能:物体由于运动而具有的能量。
动能与物体的质量和速度有关。
计算公式为动能等于质量乘以速度的平方再乘以1/2:E_k = 1/2 mv^23.能量转化和守恒能量转化指的是各种形式能量之间的相互转化关系。
在机械能系统中,势能可以转化为动能,动能也可以转化为势能。
能量守恒原理指的是一个封闭系统中,能量总量保持不变。
即能量转化前后的总能量保持恒定。
4.动能定理动能定理描述了力对物体做功所改变的物体动能。
动能定理的公式为:W=ΔE_k=E_k2-E_k1=1/2m(v2^2-v_1^2)。
其中,W是物体所受合外力所做的功,ΔE_k是物体动能的变化量。
5.功率功率是指单位时间内做功的多少,用来衡量能量转化的速率。
功率的计算公式为功率等于做功的大小除以所用时间:P=W/t。
6.摩擦力与功率在物体运动过程中,摩擦力会对物体进行负功,使物体的机械能减少。
当物体受到摩擦力时,摩擦力所做的功等于负的摩擦力乘以位移的乘积:W_f=-F_f×s。
摩擦力产生的功率等于负摩擦力乘以速度的大小:P_f=-F_f×v。
7.能量转换的实例能量转换在日常生活中有许多实例,如弹簧的压缩和放松、汽车沿坡道上升和下降、钟摆的摆动等。
这些实例展示了机械能在各种形式能量之间的转化。
《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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
功和机械能》复习提纲
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)
斜面:W额=fL
3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η
斜面:W总= fL+Gh=FL
4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
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。
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;常用单位kW mW 马力。
换算:1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W。
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。
5.机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。
功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
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.s-1)动能E/J
牛约600约0.5约75
约50约6约900
中学
生
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;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(二)动能和势能的转化
1.知识结构:
2.动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3.动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
4.动能与势能转化问题的分析:
⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
(三)水能和风能的利用
1.知识结构:
2.水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?
答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。