内容正文:
第十一章《功和机械能》知识点专项复习(原卷版)
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知识点回顾
知识点1:功
1、功的概念和判定:
(1)功的定义:一个力作用在物体上,使物体在 力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功;
(2)功的单位:国际单位制中,功的单位是:焦耳,符号是J,1J= 1N·m;
(3)判断力是否做功包括两个必要因素:一是力作用在物体上;二是物体在力的方向上通过的距离;
(4)力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积;
(5)不做功的三种情况:有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。
(6)功的原理:使用任何机械时,人们所做的功,都不会少于(大于或等于)不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。
2、功的计算:
(1)功的计算公式:W=FS,其中各量单位功W:J(焦耳),力F:N(牛顿);移动距离S:m(米);或者W=Pt;
※注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中的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”(1牛•米=1焦)。
知识点2:功率
1、功率的概念:
(1)功率定义:物体在单位时间内所做的功叫功率,在物理学中用字母P表示;
(2)功率意义:物理学中,用功率来表示物体做功的快慢;
(3)功率公式:功率=功/时间,即;
(4)功率单位:国际单位:瓦(W),1W=1J/s;常用单位:千瓦(kW),1kW=103W;
(5)功率的种类:
①平均功率:物体做变速运动时,力在不同的时间段内做功快慢不同,平均功率可表示力在某段时间内做功的平均快慢程度。
②瞬时功率:物体做变速运动时,力在某时刻做功的快慢。
2、功率大小比较:
功率是表示物体做功快慢的物理量,一般采用下列三种办法比较大小:
(1)在相同时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率越大。
(2)在完成相同功的条件下,比较所用时间的长短,所用时间越短的物体,功率越大。
(3)做功多少和所用时间都不同的情况下,通过公式计算,然后进行比较。
3、功率的应用:
1)功率的公式:
(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)
(2)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做的功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)
a.推导:由,联立W=Fs,得==Fv。
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
知识点3:动能和势能
1、动能
(1)概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能。一切物体都具有动能。
(2)影响动能大小的因素:物体的质量和速度。物体的质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。
(3)单位:焦耳(J)。
势能:弹性势能和重力势能统称为势能。
2、重力势能
①概念:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。
②影响重力势能大小的因素:物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大,所处的高度越高,物体的重力势能就越大。
③单位:焦耳(J),重为1N的物体(质量约为0.1kg),被举高1m时所获得的能量,就是1J。
3、弹性势能
①概念:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能。
②影响弹性势能大小的因素:弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大,弹性势能就越大。
③单位:焦耳(J)。
4、影响动能和势能的大小因素:
(1)动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小;当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小.具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小;
(2)重力势能的大小与两个因素有关:一个是物体的质量,另一个是物体距零势能面的高度。当物体的质量一定时,物体距零势能面的高度越大,其重力势能越大,物体距零势能面的高度越小,其重力势能越小;当物体距零势能面的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小.物体的质量越大,举得越高,其重力势能就越大;
(3)弹性势能的大小与两个因素有关:一个是弹簧本身的性质,另一个是弹性形变的大小。当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大,形变越小,具有的弹性势能就越小;当弹簧形变相同时,性质不同的弹簧弹性势能不同。
知识点4:机械能及其转化
1、机械能的概念:
(1)动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。
(2)机械能大小:等于动能和势能的总和。
2、动能和势能的转化与机械能守恒
(1)在一定的条件下,动