第3章 能量的转化与守恒单元复习讲义--2022—2023学年浙教版科学九年级上册

第3章 能量的转化与守恒 专项一 功和简单机械 【知识梳理】 一、机械能 1、动能和势能总称为机械能。动能和势能之间可以相互转化。 （1） 动能：物体由于运动而具有的能量，叫做动能。 （2） 重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。 （3） 弹性势能：物体由于发生了弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 2、动能的决定因素： 运动物体的质量和速度。 重力势能的决定因素：物体的质量和高度。 弹性势能的决定因素：弹性形变的程度。 3、认清“标志”，确定机械能 1 动能的标志：是否运动。 2 重力势能的标志：是否被举高。 3 弹性势能的标志：是否发生弹性形变。 4、确定机械能转化的方法 （1） 重力势能转化为动能的标志：速度增加时，高度降低； （2） 动能转化为重力势能的标志：速度减小时，高度增加； （3） 弹性势能转化为动能的标志：速度增加时，弹性形变减小； （4） 动能转化为弹性势能的标志：速度减小时，弹性形变增大。 5、机械能守恒 （1） 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。 （2） 如果物体与其他物体间有摩擦，机械能就会转化成其他形式的能，机械能不会守恒（有摩擦时机械能不守恒）。 6、用“控制变量法”探究机械能的影响因素 （1） 探究影响动能的因素 1 动能大小的确定：让小球从斜面上滚下，撞击纸盒，根据纸盒的远近确定动能的大小。纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大。 2 变量的控制： 用控制小球在斜面上的高度来控制在水平面上的速度； 用体积相同的木球和铁球来控制小球的质量。 （2） 探究影响重力势能的因素 让高处物体自由下落，撞击同一水平面的物体，根据物体的形变大小确定重力势能大小。 二、能量转化的量度 （一）功 1、做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上移动的距离。 不做功的三种情况： （1）有力无距离：“劳而无功”，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”，如手提水桶在水平面走动。 （3）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球被踢出后运动； 2、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 单位必须统—W：J , F：N , S：m, P：W, t：s （1J=1 N·m） 公式应用注意：①分清力，计算时F一定是对物体做功的这个力； ②分清S， 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 ③功的单位“焦”（1N·m = 1焦）。 3、常见的功： 克服重力做功：W=Gh； 克服阻力（摩擦力）做功：W=fs 4、功的原理：使用任何机械都不省功 使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。 注意：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没有。 ③人类使用机械，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） 5、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 ④实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦） 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 。（二）功率 功率：单位时间内做的功—P(单位：W) 1、公式： 单位：瓦，符号W， 换算：1kW=103W 1MW=106 W 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。 【经典例题】 考点一 有无做功的判断 1．在下列情况下，力对物体做了功的是（ ） A．用力举着物体在空中不动 B．手提重物在水平方向上匀速移动 C．小球在光滑的水平面上匀速滚动 D．木块在光滑的斜面上匀速滑下 2．小球受到力的作用，同时又前进了一段距离，那么作用力对小球________做功（填“一定”或“不一定”）。 考点二 功与功率的计算比较 1．下列有关功率的说法正确的是（ ） A．功率大的机器做功一定多 B．做功越多的机器的功率越大 C．功率大的机器做功越快 D．完成相同的功用时越小功率越大 2．关于功的原理，下列说法正确的是（ ） A．使用任何机械，动力对机械所做的功一定等于机械克服阻力所做的功 B．使用先进的机械可以省功 C．使用机械不能省功但能省力 D．使用省力的机械做功一定费距离 3．甲、乙两斜面的高度相同但长度不同（L甲＞L乙），今把质量相同的两物以相同的速度从斜