内容正文:
第十一章《机械功和机械能》知识梳理
思维导图
项目
要点
做功的两个必要因素
(1)一是物体在力的方向上____________;
(2)二是________________________。
物体在力的方向上通过了一段距离指距离与力具有同向性和同时性,即物体移动的距离是力作用在物体上产生的功效。
力对物体不做功的三种常见情况
(1)有力无距离:有力作用在物体上,但物体没动,也就是物体没有通过距离,比如搬石头搬而未起,推车推而不动;
(2)力与距离垂直:物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但距离与力的方向垂直。比如背着书包在平直公路上行走;
(3)有距离没有力:物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离,比如足球离开脚后在草地上滚动一段距离。
功的定义
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动距离的______。
(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
(3)功的单位“J”( N·m=J)不要和力与力臂的乘积( N·m,不能写成“J”)单位搞混。
功的公式
W=Fs
功的单位
国际单位中是焦耳(J)
要点
说明
物理含义
功率用来表示做功的______。功率越大,表示做功越快。
(1)功率的大小由做功多少和做功时间的长短共同来决定,在分析问题时,不能认为做功多的物体就是功率大,因为做功时间不确定;也不能认为做功时间短功率就一定大,因为做功的多少不确定。功率大,表示该物体做功快,并不表示它做功一定多,做功的多少还跟做功的时间有关。
(2)定义式P=适用于各种情况下功率的计算,有时也用其变形W=Pt来计算功的大小,它算出的是平均功率。
定义
功与做功所用时间之比叫做______。
公式
定义式
P=
推导式
P=______(用此公式计算,必须采用国际单位制)。
数值与
单位
功率在数值上等于单位时间内物体所做的功。国际单位制中,功率的单位是瓦特(W),1 W=1 J/s;1 kW=103 W。
推导式
P=Fv只适用于做匀速直线运动的物体,它算出的是瞬时功率。
知识点
具体内容
说明
三
种
功
有用功
使用机械时,完成工作目的必须做的功,用W有表示。
(1)有用功总______总功,所以机械效率总小于1,通常用百分数%表示。
(2)提高机械效率的方法:减小____________、减小机件间的______、增大______。
额外功
并非需要,又不得不做的功,用W额表示。
总功
有用功与额外功的和,也是作用在机械上的动力做的功:W总=Fs=W有+W额。
机械
效率
有用功跟总功的比值,用公式表示为η=×100%,实际中η<1。
影响机
械效率
的因素
滑轮组
(1)被提升的物重:物重增加,机械效率提高;(2)动滑轮重:动滑轮增加,机械效率减小;(3)绳重和摩擦。
斜面
(1)斜面的倾斜程度:斜面越陡,机械效率越高。
(2)斜面的粗糙程度:斜面越粗糙,机械效率越低。
要点
概念
特点
决定大小的因素
共同特点
动能
物体由于______而具有的能量
一切运动的物体都具有动能
质量、速度
具有能的物体都能够做功
势能
重力
势能
物体由于被______而具有的能量
一切被举高的物体都具有重力势能
质量、高度
弹性
势能
物体由于发生弹性形变而具有的能量
一切发生弹性形变的物体均具有弹性势能
形变程度、材料
机械能
能量
一个物体能够______,我们就说这个物体具有______。
(1)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;
(2)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。
机械能间
的转化
无外力作用
下能的转化
机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和保持不变
1.实验器材:一盒钩码、(材料不同的)两组滑轮、铁架台、__________________、____________。
2.实验方法:____________。
3.实验结论:滑轮组的机械效率与提升物体的重力、滑轮组的自身结构以及摩擦有关。
(1)在滑轮组的自身结构相同时,提升的物体重力越大,滑轮组的机械效率越大。
(2)在提升的物体重力相同时,滑轮组自身的结构越简单,滑轮组的机械效率越大。
4.问题探究:
(1)实验中,应怎样拉动弹簧测力计?为什么要这样做?
_________________________