功和机械能复习提纲及练习题文档格式.doc
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把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。
5、公式应用注意：
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，与力对应。
③功的单位“焦”（牛·
米=焦），不要跟力和力臂的乘积（牛·
米，不能写成“焦”）单位搞混。
常见的功—克服重力做功：
W=Gh克服阻力（摩擦力）做功：
W=fs
二、功的原理：
使用任何机械都不省功
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。
2、说明：
①功的原理对于任何机械都适用。
②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对于理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）：
人做的功（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（不计摩擦）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
实际斜面：
若斜面与物体间的摩擦为f，则：
FL=fL+Gh；
这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh。
三、机械效率
１、有用功：
对人们有用的功。
公式：
W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总
2、额外功：
并非我们需要但又不得不做的功
W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
3、总功：
有用功加额外功或动力所做的功
W总=W有用＋W额=FS=W有用／η
η
W有用
W总
=
4、机械效率：
有用功跟总功的比值。
（1）公式：
（2）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%。
Gh
FS
（3）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、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。
D、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
四、简单机械的机械效率
（1）斜面①W有用=G·
h
②W额外=f·
S
③W总=F·
S=G·
h＋fS
（2）杠杆①W有用=G物·
h
②W额外
（3）定滑轮（a）
①W有用=Gh
②W额外：
摩擦及绳重
S=F·
h
（4）定滑轮（b）
①W有用=f·
S物
滑轮转动摩擦
SF=F·
（5）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组
①W有用=G物·
h
②W额外
nh=（G物＋G动）·
h（n为连接动滑轮绳子段数）
不计绳重和摩擦时
（6）动滑轮（b）及水
平方向滑轮组
①W有用=fS物
绳重及滑轮转动摩擦
nS物（n为连接动滑轮绳子段数）
注：
a、所有机械自身摩擦均是额外功的组成部分，
故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率．
b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功
c、对于所有机械均有
五、功率：
单位时间内做的功—P（单位：
W）
1、公式：
2、单位：
瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW，马力
换算：
1kW=103W1MW=106W1马力=735W
3、物理意义：
表示做功快慢的物理量（与机械效率无关）。
某小轿车功率66kW，它表示：
小轿车１s内做功66000J
4、机械中的功率
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。
（1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；
（2）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。
六、机械能能量：
一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
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”。
例如：
山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。
机
械
能
势能
重力
定义：
物体由于被举高而具有的能量
体由于被举高而具有的能量
决定其大小的因素：
物体质量越大、举得越高（高度），重力势能就越大
弹性
发生弹性形变的物体具有的能量
物体弹性形变越大、弹性势能就越大
动能
物体由于运动而具有的能量
物体速度越大、质量越大，动能就越大
1、机械能：
动能和势能统称为机械能。
（1）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。
（2）探究决定动能大小的因素
a、猜想：
动能大小与物体质量和速度有关；
b、实验研究—研究对象：
小钢球方法：
控制变量法
c、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；
d、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；
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。
转化
弹性势能
重力势能
2、动能和势能的转化
（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、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——质量，速度，高度，弹性形变
⑵机械能守恒：
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。
a、人造地球卫星的运动，近地点动能（速度）最大，势能最小；
远地点势能最大，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒。
b、滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，机械能守恒。
上升动能转化为重力势能，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降过程反之。
考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。
C、题中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。
4、水能和风能的利用
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
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。
水电站修筑拦河大坝的目的是什么？
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。
大坝为什么要设计成上窄下宽？
由水压p＝ρgh，随水深的增加而加大。
巩固练习
一、填空
1、物理学中,我们说做功的两个必要因素是:
⑴________________
（2）。
2、下列情况中，人对物体是否做功？
并说明理由。
（1）某同学踢足球，球离脚后飞出10m远；
（2）将重物从地面上提起放到肩上_____________________________；
（3）将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离___________________；
（4）扛着重物登上三楼__________________________________________；
（5）举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动________________；
（6）推出去的铅球在空中向前飞行时______________________________。
3、功率是表示做功_________的物理量；
某机器的功率是800瓦，其物理意义是________________________________，这样的一台机器每小时可完成_________的功。
4、功的原理告诉我们：
使用任何机械都不能省____________。
5、重50N的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是______N，
若物体在水平方向上移动30m，则拉力对物体做了_________J的功，克服阻力做了_________J的功，重力对物体做了__________J的功。
6、甲、乙两人的体重之比是8:
9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:
5，则两人克服自身重力所做的功之比是__________；
两人的功率之比是_
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