初中物理-功和機械能講義匯編

1、學(xué)習(xí)-好資料考點及命題趨勢1、本章是初中力學(xué)板快中重要部分，歷年中考重點分布在：理解動能、勢能、機械能的概念及 能量大小的決定因素，能解釋一些能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，理解功的概念，會利用公式計算，理解功率的概 念，會利用公式計算，理解機械效率的概念，結(jié)合簡單機械進行有關(guān)機械效率的概念。2、概括起來講主要考查兩大類：（一）功、功率、機械效率綜合應(yīng)用（二）動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。3、考試題型以填空題、選擇題和實驗題（?？夹泵鏅C械效率）居多，計算題等。4、本章對機械效率的考查每年必考，20042008年都有所設(shè)計。預(yù)計2009年中考仍對以上考點進 行考查。知識點概要15.1 功一、功1 .力學(xué)里所說的功包括兩個

2、 必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上包過的距離。2 .不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。鞏固：某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。3 .力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式:W=FS4 .功的單位：焦耳,1J=1Nm 把一個雞蛋舉高1m 做的功大約是0. 5J。5 .應(yīng)用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應(yīng)。功的單位“焦”（牛米二焦），不要和力和力臂的乘積（牛米, 不能寫成“焦”）單位搞混。二、功的原理1 .

3、內(nèi)容：使用機械時、人們所做的功、都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省 功。2 .說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。功的原理告訴我們：使用機械耍省力必須費距離.要省距離必須費力.既省力又省距離的機械是沒有的。使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所 做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。3 .應(yīng)用：斜面理想斜面：斜而光滑：理想斜而遵從功的原理：理想斜

4、面公式：FL=Gh其中：F:沿斜面方向的推力：L:斜面長：G:物重：h:斜面高度。 更多精品文檔學(xué)習(xí)-好資料如果斜面與物體間的摩擦為f,則：FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對物體做功 Gh15.2機械效率1 .有用功：定義：對人們有用的功。公式：Whg = Gh （提升重物）=W W =rW、斜面：W用=Gh2 .額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。公式：W=W W用=GM （忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）斜面：W=fL3 .總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功公式：W總=Wr用+ M=FS= Wr用/”斜面：W總=fL+Gh=FL4 .機械效率：定義:有用功跟總功的比值。公

5、式：".一Gh7 1斜面： FLOh Gh Gw 三 定滑輪：二一勘.二Gh Gh G7J 二 _動滑輪：一三一 F二一 2一二Gh Gh G滑輪組： 三"F，.1； 三有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分數(shù)表示。某滑輪機械效率為 60%!示有用功占總功的60%提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。5.機械效率的測量：好也二色原理：，應(yīng)測物理量：鉤碼重力 G鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離So器材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。結(jié)論：影響滑輪

6、組機械效率高低的主要因素有：A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。學(xué)習(xí)-好資料B、提升重物越重，做的有用功相對就多。C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。15.3功率1 .定義：單位時間里完成的功。2 .物理意義：表示做功快慢的物理量。Fv4 .單位：主單位 W 常用單位kW mWfl力。換算：1kW=10W 1mW=10W 1 馬力=735W某小轎車功率 66kW 它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J。5 .機械效率和功率的區(qū)別：功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表 示機械做功的效率，即所做的總功

7、中有多大比例的有用功。15.4機械能（書：15.4動能和勢能15.5機械能及其轉(zhuǎn)化）一、動能和勢能1 .能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。理解：能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功 靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。2 .知識結(jié)構(gòu)：國能定義：幀體由干物體而具有的能量口上,砥中工物體速度越大、質(zhì)量越大,決定其大小的因素：士匕/玨功能就越大重力勢能_定義：）體由于被舉高于具有的能堂口，+口，砧年主物體質(zhì)量越大、舉得越高，決定其大小的因素；M 3 心，勢能就越大彈性勢能定義

8、t發(fā)生影變的物體具有的能量.f甘士 |出中生物體彈性形變越大、彈性決定其大小的因素：狗.田如勢能就越大3 .探究決定動能大小的因素：猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量。.如何判斷動能大?。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K做功的多少。學(xué)習(xí)-好資料如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同。如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。物體質(zhì)量

9、m/kg速度 v/ (m s-1)動能E/J牛約600約0. 5約75中學(xué)生約50約6約900練習(xí)：上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù) :人的質(zhì)量約為牛的1/12 ,而速度約為牛的12倍，此時動能為牛的 12倍，說明速 度對動能影響大。4.機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。理解：有動能的物體具有機械能；有勢能的物體具有機械能；同時具有動能和勢能的物體 具有機械能。二、動能和勢能的轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)仆彈性勢能動能不肅勢能11 .知識結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)化重力勢能2 .動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大

10、，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。3 .動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。4 .動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：首先分析決定動能大小的因素.決定用力勢能（或彈性勢能）大小的因素一看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。還要汴煮動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大一如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。題中如果

11、有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失機械能不守恒。更多精品文檔學(xué)習(xí)-好資料三、水能和風(fēng)能的利用1.知識結(jié)構(gòu):攔河筑壩先士 水能海水潮汐J機械能的天然資源【直接救功必能2.水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪 機，利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。練習(xí):水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計成上窄下寬?答：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機就 能轉(zhuǎn)化為更多的電能。本章經(jīng)典例題例1、下列現(xiàn)象中，力沒有對物體做功的是（）A、用力

12、將鉛球擲出B 、將書包背上樓C、騎自行車勻速前進 D 、人提著水桶在水平地面上行走考點：對做功兩個必要因素的判定及計算1、兩個必要因素缺一不可。例2、下列說法正確的是（）A、有用功越大，機械效率越高BC、有用功一定，額外功越小，機械效率越高E、功率大的機械，其機械效率越大FG機械效率低的機械，做功就少H、總功一定，額外功越大，機械效率越高D 、有用功與總功的比值越大，機械效率越高、機械效率的大小與功率大小無關(guān)、機械效率總小于1更多精品文檔拓展:W好方廠這個整體決定。這個式子很重要，也是解考點：對機械效率和功率的理解1、機械效率由有用功與總功的比值決定，即由決某些計算題的方法和思路。2、功率和機

13、械效率是兩個概念，二者沒有任何關(guān)系。例3、（一）如圖一所示滑輪組、將 480N的物體以0.8m/s的速度勻速提起，繩子自由端的拉力為 200N （不計摩擦和純重）求：（1）滑輪組的機械效率（2）拉力F的功率（3）若用該滑輪組將重600N的物體勻速提升2m時，拉力做多少功？（二）如圖二所示，物體 A以2m/s的速度在水平地面上做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數(shù)為3N,水平拉力F=N物體A受到的摩擦力f=N,2s內(nèi)拉力F所做白功 W=J拉力F的 功率P=W （滑輪、測力計、純重不計，繩子與滑輪間摩擦力不計 ）拓展:考點：功、功率、機械效率與簡單機械的綜合應(yīng)用1、對物體進行正確的受力分析，選擇相應(yīng)

14、的公式。例4、（一）下列物體中：A.掛在屋頂上的電燈；B.被拉開的彈簧門；C.空中飛行的小鳥；D.在冰 場上滑行的運 動員；E.從斜坡上滾下的石頭；F.在平直公路上行駛的汽 車；只具有動能的 是、只具有勢能的是、既具有動能，又具有勢能的（二）下列說法正確的是（）A、質(zhì)量大的物體一定比質(zhì)量小的物體所具有的重力勢能大 B、速度大的物體一定比速度小的物體所具有的動能大。C、一個物體沒有做功，它也可能具有重力勢能。D 一個物體具有能量，則它一定具有動能或勢能例5、（一）（ 07維坊）如圖三所示，小明乘電梯勻速上升的過程中（學(xué)習(xí)-好資料A、動能轉(zhuǎn)化為勢能，機械能不變 。 B 、動能轉(zhuǎn)化為勢能，機械能增大

15、。G動能不變，勢能增大，機械能增大。D、動能不變，勢能不變，機械能不變（二）有一輛灑水車自東向西勻速灑水，則在此過程中（A、動能不變勢能不變，機械能不變。B、動能不變，勢能減小，機械能減小。C、動能減小，勢能減小，機械能減小。D、動能減小，勢能減小，機械能減小。例6、如圖四所示，同一物體分別從三個不同斜面 PA PB PC的頂端由靜止滑下，已知物體在三個斜 面上下滑動的摩擦力均為f （f>0）。當(dāng)物體從斜面頂端P分別滑到底端A B C處時，速度分別為VI、V2、V3,則（）A、V1>V2>V3B 、V1<V2<V3C 、V1=V2=V3 D、V1>V3>V2練習(xí)：1.圖9-1中，重為500N的物體與地面間的摩擦力是150N為使物體勻速移動，必須在純端加以 60N 的水平拉力，則滑輪組的機械效率約為 o若物體移動速度為0. 2m/s,則1min內(nèi)拉力做的功EI9-12,用如圖9-2所示的滑輪組提升重物，已知物重為120N,加在繩子端的拉力F=50N若被提升物體勻速上升速度v=0. 1m/s,則拉力F做功的功率P=W滑