1、1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=FS4、功的单位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一个鸡蛋举高 1m ，做的功大约是 0.5 J 。5、应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时 F 就是这个力；公式中 S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位 “焦”
2、 （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？）功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。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。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。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
3、接用手对重物所做的功（Gh）3、应用：斜面理想斜面：斜面光滑理想斜面遵从功的原理；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：、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 =W 总斜面：W 有用 = Gh2、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 =f L3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功公
4、式：W 总 =W 有用 W 额 =FS= W 有用 斜面：W 总 = fL+Gh=FL4、机械效率： 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 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% 。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： 原 理：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器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。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。结论：影响
5、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： = Fv4、单位：主单位 W 常用单位 kW mW 马力 换算：1kW=10 3W 1mW=106 W 1 马力=735W某小轿车功率 66kW，它表示：小轿车s 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
6、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：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。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： W 有 用W 总 = GhFL= GhFS= GhFh= GF= GhFS= GhF2h= G2F= GhFS= GhFnh= GnF= W 有 用W 总 = GhFS=P Wt=机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量。决定其大小的
7、因素： 物体质量越大、举得越高，势能就越大弹性势能定义：发生形变的物体具有的能量。决定其大小的因素： 物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素： 物体速度越大、质量越大，动能就越大3 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
8、大动能越大；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： 右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：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；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：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；质量一定的
9、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：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；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：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。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。题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量
10、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？物体 质量 m/kg 速度 v/(m.s-1)动能E/J牛 约 600 约 0.5 约 75中学生 约 50 约 6 约 900动能转化转化势能弹性势能重力势能机械能的天然资源风能水能拦河筑坝海水潮汐直接做功发电4例题：1、甲、乙两个冰块的质量相同，温度均为 0。甲冰块位于地面静止，乙冰块停止在 1
11、0米高处，这两个冰块（ ） 。A. 机械能一样大 B.乙的机械能大 C.内能一样大 D. 乙的内能大2、一足球运动员用 50N 的力，用脚把足球踢出 100 米，则运动员对足球做的功( )A、100J B、50J C、5000J D、无法计算3、下列说法中正确是( ) A、机械效率越高的机械做功越快 B、做功越多的机械，机械效率越高C、功率越大的机械做功越多 D、做功越快的机械功率越大4、太阳能是 21 世纪重点开发利用的能源之一。太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型机动车。有一种太阳能实验车（研制过程的样品） ，它上面的太阳能接收板的有效面积为
12、 S=8m2，太阳晴朗且接收板对着太阳时，每平方米面积上能接收到太阳的功率为 P0=1KW，太阳能电池产生的电压为 U=120V，可供电动机正常工作的电流为 I=10A。求：（1）在电动机正常工作时，太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多大？（2）如果电动机正常工作时。将电能转化为机械能的效率是 75%，且该车沿水平路面匀速直线行驶时所获得的牵引力是 150N，则该车匀速行驶时的速度是多大？（3）如果该车本身的质量是 90Kg，沿水平路面行驶时受到的阻力为车子重力的1/10，那么，该车沿水平路面匀速行驶时能装载多少货物？(g=10N/Kg)（4）通过以上介绍及有关计算，你对该车的有关技术参数及性能已经有了大致的了解。如果你是评审专家之一，你认为该实验车能否批量生产投放市场？至少说出两点理由。
