2020【初中物理】七、功与机械能知识点
2020-06-02 20:32:24佚名
一、功
1、定义：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。
2、机械功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力；
（2）物体在力的方向上通过的距离。
必要！一个都不能少！
3、认识几种不做功的情况：
（1）有力，但是在力的方向上通过的距离为零——劳而无功；
（2）有距离，但是在运动方向上物理没有力的作用-惯性——不劳无功；
（3）有力，也有距离，但是力和运动方向是相互垂直的——垂直无功；
4、功的大小计算
功的计算公式 W=Fs （s必须是在力F的方向上移动的距离）；
单位：焦耳
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。
二、功率
和比较物体运动快慢一样，比较物体做功快慢有两种方法：
a.做相同的功，比较所用时间的多少。时间越少，做功越快
b.相同的时间内，比较做功的多少。做功越多，做功就越快
c.如果做功的多少和所用时间都不同，就比较单位时间内所做功的多少。单位时间内做功越多。做功就越快。
为了比较物体运动快慢，我们引入了速度的概念，为了比较物体做功的快慢，我们引入功率的概念.
1、功率定义：单位时间内所做的功
2、物理意义：表示做功快慢的物理量。
3、公式：P=W／t
4、单位：瓦特，简称瓦，W 常用单位 kW １kＷ＝1000Ｗ
1w=1J/s，表示1秒钟内所做的功为1J。
三、功的原理
作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。
简单机械的作用是什么？
省力 省距离 改变力的方向
那么使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？我们来看一下，要把重物运到高处，有哪些方法？
（1）用手直接把物体提上去
（2）用杠杆把物体提上去
（3）用动滑轮或者滑轮组把物体提上去
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：
对于理想机械而言，使用机械做功等于直接用手所做的功。
对于实际机械而言，使用机械做功大于直接用手做的功。
3、不省功的原因是什么？
因为省力的机械必定费距离，省距离的机械一定费力，而功=力x距离，省了多少力，必定费多少距离，
所以力x距离不变，因此不能省功。
4、既然任何机械都不能省功，但人们为什么还要使用机械呢?
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）
四、机械效率：
1、有用功和额外功
①有用功定义：对人们有用的功，有用功是必须要做的功。
例：提升重物W有用=Gh
②额外功：
额外功定义：并非我们需要但又不得不做的功
例：用滑轮组提升重物W额= G动h(G动：表示动滑轮重)
③总功：
总功定义：有用功加额外功的和叫做总功。即动力所做的功。
公式：W总=W有用+W额，W总=FS
2、机械效率
①定义：有用功跟总功的比值。
②公式：η=W有用/W总
③提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
④说明：机械效率常用百分数表示，机械效率总小于1
五、机械能
1、动能
①能量：物体能够对外做功(但不一定做功)，表示这个物体具有能量，简称能。
②动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。
③质量相同的物体，运动的速度越大，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。
2、势能
①重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
物体被举得越高，质量越大，具有的重力势能也越大。
②弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大。
③势能：重力势能和弹性势能统称为势能。
六、机械能及其转化
1、机械能：动能与势能统称为机械能。
如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
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。
