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1、第十五章功和机械能复习提纲、功1、做功的两个必要因素：1） 作用在物体上的力 ； （2）物体在 力的方向上通过的距离2、不做功的三种情况：（ 1） 有力无距离 ：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动；（ 2 ）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。（3）有距离无力 ：（“不劳无功” ），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动；3、功的计算： 物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。公式 W=FS=Pt各量单位 W：J（焦耳） F：N（牛顿） S ：m（米） P： W（瓦特） t ：s（秒）4、国际单位：将 N· m称为焦耳简称焦，符号 （J
2、） 1J=1 N · m把一个鸡蛋举高 1m ，做的功大约是 0.5 J 。5、公式应用注意：分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力； 公式中的 S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 功的单位“焦” （1 牛·米 = 1 焦）。W=fs6、常见的功： 克服重力做功： W=Gh 克服阻力（摩擦力）做功：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：功的原理对于任何机械都适用。 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
3、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。Gh) 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3、应用：斜面理想斜面：斜面光滑（不计摩擦）理想斜面公式： FL=Gh理想斜面遵从功的原理其中 F：沿斜面方向的推力； L：斜面长； G：物重； h：斜面高度考虑实际斜面：斜面粗糙摩擦）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、有用功：对人们有用的功。公式： W有用 Gh（提升重物） =W总W额=W总2、额外功：并非我们需要但又不得不做的功
4、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）3、总功：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 4、机械效率：有用功跟总功的比值。（ 1）公式： = W 有用（ 2）有用功总=小 于W总总功 ，所以机械效率总小于 1 ，通常用 百分数 表示。 例如：某滑轮机械效率为 60%表示有用功占总功的 60% 。（ 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 原 理： = W 有用 Gh = W 总 = FS 应测物理量：钩码重力 G、钩码提升的高F度S h、拉力 F、绳的自由端移动的距离 S器材：除钩码、铁架台、
5、滑轮、细线、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 影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮重力大小和个数多少： 提升同一物体用的动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多而有用功不变，机械效率就越低。B、物体的重力大小： 用同一滑能组所提升得重物越重，做的有用功相对就多而额外功不变，机械效率就越高。C、摩擦：若各种摩擦越大做的额外功就多，机械效率相对就低。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 W有用=G· h W额外=f · SW总=F·S=G
6、3;hfS2）杠杆 W有用=G物· h W额外3）4）5）W总=F·S定滑轮竖直方向提升重物（W有用=GhW额外：摩擦及绳重W总=F·S=F·h定滑轮水平方向拉动物体（ W有用=f ·S 物a）b）W额外：滑轮转动摩擦W总=F·SF=F·S物动滑轮（ a）及竖直方向滑轮组 W有用 =G物· h W额外W总=F·S=F·nh=（G物G动）·h（n 为连接动滑轮绳子段数）及水平方向滑轮组6）动滑轮（ b） W有用 =fS 物W额外：绳重及滑轮转动摩擦F·SF=F·nS
7、物 （n为连接动滑轮绳子段数）额外功的组成部分，故注： a、所有机械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=103W 1MW=106 W 1 马力 =735W3、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 s 内做功 66000J4、机械中的功率5、功率 P（ 单位： W）效率是两个 不同的概念 。他们之间没有可比性。 率 表示做功的快慢 ，即 单位时间内完成的功
8、； （2） 机械效六、机械能率 表示，即 所做的总功中有多大比例的有用功 。能量： 一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 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。1、机械能 ：动能和势能统称为机定械义（1）理解有机动能的物体具有机械能； 同有械时势能具有的物体具有机械能； 能动能和势能重的力物体具有机定械义能 能大小的因势素能 猜想：势动能能大小与物体质量 ：小钢球 ？看小钢定球义能：推发动生木弹快性做形功变的的多物少体；具
9、有的能量 ？使钢决球定从其同大一小高的度因滚素下：，则到达物斜体面底弹端性时形速变度越大大小、相弹同性； ？ 使钢球从不同同高度滚下； 势能就越大2）探究能决定动a、b、c、d、动能能：。物体由于运动而具有的能量物体 速度越大、 质量越大， 决定；其大小的因素：； 动能就越大实验研究研 弹 如何判断动能大弹小 如何控制速度不势变能 如何改变钢球速度 分析归纳：能：。物体由于被举高而具有的能量物体 质量 越大、举得越高 大有小关的；因素：物（体高度质）量，越重大力、势举能得就越越高大方法：控制变量法保持钢球 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
10、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。 2、动能和势能的转化 转化 弹性势能（ 1）动能和重力势能间的动转能化规律转：化 势能质量一定的物体，动如能果加速下转化降，则势动能能增大重，力重势力能势能减小，重力势能转化为动能；质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小重，力重势力能势能增大，动能转化为重力势能；2）动能与弹性势能间的转化规律：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。3、动能与势能转化问题的分析首先分析决定
11、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 。 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 。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
12、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。 题目中如果有“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、水能和风能的利用拦河筑坝5、水电站的工作原理：发电水能 海水潮汐机 械 能 的 直接做功 3 / 4 天然资源风能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。6、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 发电机就 能转化为更多的电能 。7、大坝为什么要设计成上窄下宽？，通过大坝上由水压 p gh 在其他条件不变的情况下，液体的压强随深度的增加而增加，因此相比于 部而言，下部就会受到更大的压力，因此下部比上部要宽。