中考物理复习提纲第十五章 功和机械能

高中物理 COOCO.因你而专业
套卷教案课件下载new 试题搜索答案
高中数学   高中物理   高中化学   高中英语   高中语文   高中生物   高中政治   高中历史   高中地理   备课网 2020年高考志愿填报流程图解

中考物理复习提纲第十五章 功和机械能

公主 hyfangm

发布日期:2011-03-11 12:16:36

一、功

一、功

1、定义:如果一个力作用在物体上,物价枯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,力学中就说这个力做了功。用W表示。

2、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。

3、力对物体不做功的三种情况

⑴物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离,也就是没有力做功(有距离无力);⑵物体受到力的作用,但没有移动距离(有力无距离);⑶物体受到力的作用,也移动了距离,得移动的距离不是在力的方向上移动距离(力和距离垂直)。

二、功的计算

⑴功的计算:力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。

⑵功的计算公式:W=Fs;⑶功的单位:焦耳,符号J,1J=1N·m。

⑷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。

三、功的原理

1、实验探究:课本P106

2、功的原理内容:使用任何机械都不省功。

3、说明:⑴功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。⑵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。⑶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、或者可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。⑷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)。

4、应用:斜面

⑴理想斜面:斜面光滑;理想斜面遵从功的原理;

⑵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。








公主 hyfangm

发布日期:2011-03-11 12:14:12


二、机械效率

一、有用功和额外功

1、有用功:

⑴定义:为了过到一定目的而必须要做的功。符号:W有用

⑵计算:有用功在数值上等于机械作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积;或不用机械直接用手完成时,有用功等于直接作用在物体上的力与物体在力的方向上移动距离的乘积。竖起匀速提升物体时W有用=Gh。

2、额外功

⑴定义:并非需要但又不得不做的功。符号:W额外

⑵计算:在数值上额外功等于机械自身重力与机械上升距离的乘积,即W额外=Gh;或等于机械间摩擦力与摩擦力作用点移动距离的乘积,即W额外fs,或者等于二者之和。

3、总功:

⑴定义:完成某项任务时总共做的功,即有用功加上额外功是总功。符号:W

⑵计算:总功等于作用在机械上的动力与动力作用点移动距离的乘积,即W=FS。W=W有用+W,对于斜面:W= fL+Gh=FL。

二、机械效率:

1、定义:有用功跟总功的比值叫机械效率。

2、公式:

由公式可知,如果该机械的额外功W一定,有用功W有用越大,机械效率越η大;如果有用功W有用一定,额外功W越小,则机械效率越大。

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。

4、提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起的重物,充分发挥机械的作用。

5、探究:斜面的机械效率

⑴提出问题:斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢?

⑵进行猜想:斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。

⑶设计并进行实验:在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时,控制斜面的粗糙程度和物体重力一定,改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。

实验原理:

实验记录:

斜面的

倾斜程度

小车重量

G/N

斜面高度

h/m

沿斜面

拉力F/N

斜面长

s/m

有用功

W/J

总功

W/J

机械效率

η

较缓

较陡

最陡

⑸实验结论:在斜面粗糙程度相同时,倾斜程度越大的,拉力越大,机械效率越高。

6、滑轮组的机械效率

⑴原 理:

⑵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

⑶实验器材:1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组,2个定滑轮和2个动滑轮组成的滑轮组,刻度尺,钩码(或重物),弹簧测力计,铁架台,细绳。

⑷实验步骤: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。

⑸实验结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:①所提升物体的重力:对于同一滑轮组,提升物体越重,滑轮组的机械效率就越高。②滑轮组中动油轮的重力:对于提升相同的重物,动滑轮越少,越轻的滑轮组,机械效率越高。③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。

 
公主 hyfangm

发布日期:2011-03-11 12:16:11


三、功率

一、比较做功快慢的方法:

1、在相同时间里比较做功的多少;

2、在做相同的功的情况下比较做功的时间。

二、功率

1、定义:单位时间内所做的功叫做功率,用P表示。

2、物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。

3、公式:

4、单位:基本单位:瓦特(W);常用单位:千瓦(kW)。换算关系:1kW=103W。

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。功率大的机械,机械效率不一定大;机械效率大的机械,功率不一定大。

三、功率知识在实际中的应用

1、比较功率大小的三种方法

⑴在相同时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率越大;

⑵在完成相同的功的情况下,比较做功时间的长短,用时越短的物体功率越大;

⑶如果做的功和所用的都不相同,通过公式P=W/t求出功率后再比较其大小。

2、运动物体功率的计算:当物体在力F的作用下,以速度v匀速运动时,则有 P=Fv,即功率等于力与力的方向上运动速度的乘积。利用P=Fv

可以知道:汽车在上坡时,在功率一定的情况下,减慢速度是为了增大牵引力,这样有利于上坡。

 
公主 hyfangm

发布日期:2011-03-11 12:16:24


四、动能和势能

一、能

1、定义:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。

2、物理意义:能量是表示物体做功本领大小的物理量。物体做功的过程就是能量转化的过程。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”。

3、单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。

二、动能

1、定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切运动的物体都具有动能。

2、探究:动能的大小与什么因素有关

⑴提出问题:运动的物体具有动能,能对物体做功。动能的大小与什么因素有关?

⑵猜想与假设:物体动能的大小与物体的质量和物体运动的速度有关。

⑶设计并进行实验:如课本图所示,让钢球从斜面上滚下,打到小木块上,推动小木块做功,记下木块移动的距离。让同一个钢球从不同高度滚下,看哪次木块被推得远,说明了什么问题?换用质量不同的钢球,让它们从同一个高度滚下,看哪个钢球把木块推得远,比较动能的大小,得出结论。

⑷分析与论证,得出结论:质量相同的物体,运动速度越大,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。

⑸实验说明: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。

三、重力势能

1、定义:物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。

2、探究:重力势能的大小和哪些因素有关

⑴提出问题:重力势能的大小和哪些因素有关

⑵猜想与假设:重力势能的大小可能与物体的质量和物体所处的高度有关。

⑶设计并进行实验:a、记同一物体从不同高度自由下落冲击小方桌(小方桌的桌腿是四根钉,并放置在沙面上,比较小放桌下陷的深度,进而推断重物具有的重力势能与重物所在的高度的关系。b、让两个不同质量的物体从同一高度自由下落冲击小放桌,比较小方桌下陷的深度,进而推断重物具有的重力势能与重物的质量的关系。

⑷分析论证得出结论:质量相同的物体,被举得越高,重力势能越大;被举高度相同的物体,质量越大,策略势能越大。

四、弹性势能

1、定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。

2、影响因素:物体的弹性形变的程度。

 
公主 hyfangm

发布日期:2011-03-11 12:16:36


五、机械能及其相互转化

一、动能和势能的相互转化

1、动能和势能的相互转化

⑴动能和重力势能可以相互转化。当动能转化为重力势能时,动能减小,重力势能增加;当重力势能转化为动能时,重力势能减小,动能增加。

2、动能和弹性势能也可以相互转化。当动能转化为弹性势能时,动能减小,弹性势能增加;当弹性势能转化为动能时,弹性势能减小,动能增加。

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。

二、机械能及机械能守恒

1、机械能:动能与势能统称为机械能。一个物体既有动能,又有势能,那么动能和势能的和就是它的机械能。

2、机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,或者说机械能守恒。

3、机械能守恒的应用:人造地球卫星围绕地球沿椭圆轨道运动的过程中,卫星的机械能守恒。当卫星由近地点向远地点运动时,动能减小,重力势能增大;当卫星由远地点向近地点运动时,动能拉套,重力势能减小。