内容正文:
功和机械能
复习课
1. 力学中的功、动能、势能、机械能及其转化、水能和风能的利
用。(了解知道)2.功的计算、功率。(理解应用)
知识导图·思维框架
1. 物理学中的功的含义
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力做了功。
知识点一:力学中的功
F支
G
F
F支
G
F阻
F 对小车做了功
F
F支
G
F阻
哪些力的作用对小车的运动有了“成效”?有了“贡献”呢?
叉车举高货物
F
s
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,说这个力对物体作了功。
2.不做功的三种情况:
(1)有力作用在物体上,但物体在力的方向上没有通过距离。
(劳而无功)
F≠0 s=0
举着不动
没抬动
没推动
推不动
知识点一:力学中的功
(2)有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。
(不劳无功)
冰壶在平滑的冰面上滑行
踢出去的足球在草地上滚动过程中,脚对足球做功了吗?
F =0 s ≠ 0
2.不做功的三种情况:
提箱子在水平路上行走
F≠ 0 s≠ 0
(3)有力作用在物体上,也有距离,但是力和距离是垂直的。
(垂直无功)
2.不做功的三种情况:
知识点一:力学中的功
s
s
s
不做功
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
二者缺一不可。
必要因素
s
s
F
F
F
s
F
F≠0
S≠0
即:
知识点一:力学中的功
3. 力学中的功包括两个必要因素:
不做功的三种典型情况
(1)有力,但是在力的方向上通过的移动为零。
(2)有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。
(3)有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的。
①力学中规定:
功=力×距离
W = Fs
②公式
1 J=1 N · m
③功的单位:焦(J)
1. 功的计算
知识点二:功的计算
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学,在家跟父亲学酿酒,并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学,对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献,被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
名人简介
W = Fs
2. 力与距离的计算
已知做功多少W和物体在力的方向上移动的距离s,可求出力F的大小。
已知做功多少W和力的大小F ,可求出物体在力的方向上移动的距离s。
注意:
(2)力F与距离s具有对应性:即距离S是物体沿受力的方向移动的距离,F与s在同一直线上;
(3)F与s具有同体性:即F与s对应同一个物体。
知识点二:功的计算
(1)式中物理量全部用国际单位制。
如果物体移动的方向与一个力(阻力)的方向相反,我们就说物体克服这个力做功。
F推力
f摩擦
F拉力
G重力
克服自己的重力做功:W=Gh
重力G
h
3. 克服阻力做功
知识点二:功的计算
【例题1】下列生活实例中,力对物体做功的有 ( )
A.甲和乙 B.甲和丙
C.乙和丙 D.丙和丁
甲:小车在推力的作
用下前进了一段距离
乙:提着滑板在
水平路面上前行
丙:物体在拉力
作用下升高
丁:用尽全力搬
石头,搬而未起
B
【例题2】 一位质量约50 kg的同学从一楼走到五楼,他上楼过程中克服重力所做的功可能为( )
A. 60 J
B. 600 J
C. 6 000 J
D. 10 000 J
C
典型例题
【例题3】如图,小山提着重200N的物体,在水平路面匀速前进10m,然后以相同的速度走完长10m、高5m的斜坡,则下列说法正确的是( )
A.水平面上,人对物体做功2000J
B.水平面上,人对物体不做功
C.斜坡上,人对物体做功2000J
D.斜坡上,人对物体不做功
B
一. 比较做功快慢的方法
①时间相同,比较物体做功的多少,做功多的做功快。
②做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快。
③功与时间都不相同,用 可以比较做功的快慢。
知识点三:比较做功快慢的方法
功/时间
该比值越大,做功越快
1.功与时间之比叫做功率 数值上等于单位时间内所做的功。
2.表达式
3.国际单位:
常用单位:1 kW(千瓦)= 103 W 1 MW(兆瓦)= 106 W
P
焦耳
秒
瓦特
焦耳/秒