功和机械能知识点总结

时间:2024.3.31

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-W=ηW

  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=W-W有用=Gh(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)

  斜面:W=fL

  3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功

  公式:W=W有用+W=FS= W有用/η

  斜面:W= 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

  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。


第二篇:功和机械能知识点总结


八年级物理 《功和机械能》基础知识点总复习

一、功

做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离

不做功的三种情况:有力无(力的方向通过)距离、有距离无力、力和距离垂直。 功的计算:力与力的方向上移动的距离的乘积。W=FS。(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)

单位:焦耳(J) 1J=1Nm(把两个鸡蛋举高1m ,做的功大约是1 J)

二、功率

物理意义:表示做功快慢的物理量。

功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。

计算公式:P=W/t。单位:P→瓦特(w) 推导公式:P=Fv。(速度的单位要用m/s) 三、动能和势能 能量:一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。能做的功越多,能量就越大。 动能:物体由于运动而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有动能。 探究决定动能大小的因素: 猜想:动能大小与物体质量和速度有关; 方法:控制变量; 如何判断动能大小:看小钢球能推动木快做功的多少 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:使钢球从不同同高度滚下;

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;

结论: 质量相同的物体,运动速度越大,它的动能就越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大。(其中,速度对物体的动能影响较大)。

势能:重力势能和弹性势能统称为势能。

重力势能:物体由于高度所决定的能。

探究决定重力势能大小的因素

猜想:重力势能大小与物体质量和高度有关;

方法:控制变量;

如何判断重力势能大小:看小钢球落地时做功的多少(沙子表面凹陷程度 )

探究重力势能大小与物体质量的关系:使质量不同的两个钢球从同一高度下落,观察沙地表面凹陷程度。

探究重力势能大小与物体高度的关系:让同一小球从不同高度下落,观察沙子表面凹陷程度。

结论:质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。

弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。

物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。

五、机械能及其转化

机械能:动能和势能的统称。

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。

(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。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。

单摆和滚摆:动能和重力势能之间可以相互转化。

动能和势能的转化(一般情况)

1、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;

2、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。

3、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。

机械能守恒:只有动能和势能的相互住转化,机械能的总和保持不变。

人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。

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。

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