功和機(jī)械能易錯(cuò)剖析

1、.功和機(jī)械能易錯(cuò)剖析功和機(jī)械能一章涉及的重點(diǎn)知識(shí)有功、功率的概念和計(jì)算，斜面和滑輪組的機(jī)械效率，動(dòng)能、勢(shì)能的影響因素及互相轉(zhuǎn)化等。由于概念較多，且概念間互相穿插，再加上與滑輪組結(jié)合，很多同學(xué)常出錯(cuò)。 一、理解功的概念時(shí)出錯(cuò) 例12019 蘇州一建筑工人用50N的程度推力推小車(chē)，使小車(chē)在程度地面上勻速前進(jìn)了15m，小車(chē)受到的阻力為N。撤去推力，小車(chē)仍然能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)0.5m，這是由于小車(chē)具有。在上述小車(chē)前進(jìn)15.5m的過(guò)程中，建筑工人對(duì)小車(chē)做的功為J。 錯(cuò)解：50 慣性 775 錯(cuò)因：解答錯(cuò)在第三個(gè)空。認(rèn)為工人對(duì)小車(chē)做的功中涉及的間隔 就是15.5m。實(shí)際上只有前15m是小車(chē)受推力而挪動(dòng)的間隔

2、，后0.5m小車(chē)雖然前進(jìn)，但沒(méi)有推力，自然推力不做功。因此整個(gè)過(guò)程工人對(duì)小車(chē)做的功為。 正解：50 慣性 750 反思：要準(zhǔn)確理解做功包括兩個(gè)必要因素：一是物體要受到力的作用，二是物體要在這個(gè)力的方向上下通過(guò)一定的間隔 。所以下面三種情況下是不做功的：有力作用在物體上，但沒(méi)有使物體挪動(dòng)，這個(gè)力就沒(méi)有做功；由于慣性，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)而發(fā)生挪動(dòng)，沒(méi)有力對(duì)物體做功；假如作用力和物體發(fā)生位置挪動(dòng)的方向垂直，說(shuō)明物體沒(méi)有在這個(gè)力方向上通過(guò)間隔 ，那么這個(gè)力對(duì)物體也沒(méi)有做功。 二、區(qū)分功、功率、機(jī)械效率時(shí)出錯(cuò) 例22019宜昌關(guān)于功、功率和機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越快 B

3、機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越多 C功率越大的機(jī)械做功越快 D功率越大的機(jī)械做功越多 錯(cuò)解：選A、B或D 錯(cuò)因：錯(cuò)選的原因是不能正確區(qū)分功、功率和機(jī)械效率的關(guān)系。機(jī)械效率用有用功與總功的比值來(lái)反映。它與時(shí)間無(wú)關(guān)，因此不能反映做功的快慢。機(jī)械效率越高，表示總功相等時(shí)，機(jī)械做的有用功越多；或做相等的有用功時(shí)，總功小。功率用功與時(shí)間的比值來(lái)反映。功率大反映做功的快；或相等時(shí)間內(nèi)做功多；再或者表示做相等的功用時(shí)少。 正解：C 反思：準(zhǔn)確理解功、功率和機(jī)械效率的定義有助于我們理解三者的關(guān)系。功率和功之間沒(méi)有直接的因果關(guān)系，功率大多只反響做功快，但時(shí)間短時(shí)做功不一定多。功和機(jī)械效率之間也沒(méi)有直接的因果關(guān)系。功率

4、和機(jī)械效率是完全無(wú)關(guān)的兩個(gè)量，功率表示做功的快慢，而機(jī)械效率是有用功和總功的比值，它們是完全不同的。 三、使用動(dòng)滑輪時(shí)幾個(gè)關(guān)系出錯(cuò) 例32019四川巴中如圖1所示，重為80N的物體M，在30N的拉力F作用下，以0.2m/s的速度在程度面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧秤的示數(shù)為N，拉力F在5s內(nèi)做的功W=J，拉力的功率P=W。不計(jì)滑輪重，不計(jì)繩重，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦 錯(cuò)解：40 30或60 6或12 錯(cuò)因：做第一個(gè)空時(shí)，認(rèn)為使用動(dòng)滑輪能省一半力，所以彈簧秤的示數(shù)為物體重力80N的一半為40N。實(shí)際上此時(shí)因?yàn)槭浅潭壤瓌?dòng)物體，拉力與摩擦力有關(guān)，與物體重力無(wú)關(guān)。另外圖中拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上，彈簧秤的

5、示數(shù)應(yīng)該是拉力的一半，即為15N。做第二空時(shí)，可以先計(jì)算物體挪動(dòng)的間隔 為1m，誤認(rèn)為拉力作用點(diǎn)挪動(dòng)的間隔 與物體相等，也有不少同學(xué)認(rèn)為拉力作用點(diǎn)挪動(dòng)的間隔 是物體的二倍，導(dǎo)致功和功率計(jì)算錯(cuò)誤。實(shí)際上，拉力作用點(diǎn)挪動(dòng)的間隔 是物體的一半。 正解：15 15 3 反思： 1使用滑輪或滑輪組時(shí)，拉力不一定與物體重力有關(guān)。當(dāng)豎直裝配時(shí)，拉力與物體重力有關(guān)系；假如程度裝配，拉力與摩擦力有關(guān)。 2使用動(dòng)滑輪不一定省力。動(dòng)滑輪正常使用時(shí)即物體掛在軸上，拉力在輪上能省力；當(dāng)物體在輪上，拉力在軸上如此題中的情況時(shí)，要費(fèi)力。 3拉力挪動(dòng)的間隔 與物體挪動(dòng)的間隔 不同。動(dòng)滑輪省力使用時(shí)，要費(fèi)一半間隔 ；動(dòng)滑輪費(fèi)力

6、使用時(shí)，能省一半間隔 。關(guān)于后一條這里介紹兩種方法幫助大家理解：拉力F挪動(dòng)的間隔 s1肯定與動(dòng)滑輪挪動(dòng)的間隔 一樣。假設(shè)動(dòng)滑輪向右挪動(dòng)s1，那么繞在其上的每股繩均應(yīng)向右挪動(dòng)s1，即物體A應(yīng)向右挪動(dòng)2s1。用功的原理幫助理解。拉力F對(duì)動(dòng)滑輪做的功為Fs1，動(dòng)滑輪對(duì)物體A做的功為fs2其中f為物體M受到的摩擦力，易知f=30N；s2為在拉力作用下，物體M挪動(dòng)的間隔 ，由功的原理知：F s1=fs2，又F=2f，所以，s2=2s1。 四、判斷機(jī)械能轉(zhuǎn)化時(shí)出錯(cuò) 例42019煙臺(tái)過(guò)山車(chē)是一項(xiàng)非常驚險(xiǎn)刺激的娛樂(lè)休閑活動(dòng)。過(guò)山車(chē)時(shí)而從軌道的最低端上升到最高端，時(shí)而從最高端奔馳而下2。不計(jì)能量損失，以下說(shuō)法正

7、確的選項(xiàng)是 Aa點(diǎn)機(jī)械能小于b點(diǎn)機(jī)械能 Ba點(diǎn)動(dòng)能最大，b點(diǎn)勢(shì)能最大，c點(diǎn)機(jī)械能最大 C由a到b的過(guò)程中，動(dòng)能減少，勢(shì)能增大，機(jī)械能不變 D由b到c的過(guò)程中，動(dòng)能增大，勢(shì)能減少，機(jī)械能變大 錯(cuò)解：選A、B或D 錯(cuò)因：錯(cuò)選的原因是不能正確理解動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的概念。從圖上看出a是軌道最低端，b是最高端，c是下一個(gè)軌道的最高端。當(dāng)過(guò)山車(chē)從軌道的最低端a上升到最高端b時(shí)，速度變小而高度增大。所以此過(guò)程中，動(dòng)能減少，勢(shì)能增大。由于不計(jì)能量損失，減少的動(dòng)能全部變?yōu)樵龃蟮膭?shì)能，所以機(jī)械能不變。 答案：C 反思： 1動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。動(dòng)能和勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的標(biāo)志是速度減小，所處的高度增加；重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的標(biāo)志是所處的高度減小，速度增大。 2判斷機(jī)械能是否變化的方法：在動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，假如沒(méi)有機(jī)械能與其它形式的能之間的轉(zhuǎn)化，即沒(méi)有空氣阻力和摩擦等原因造成的機(jī)械能的損失，機(jī)械能的總量是保持不變的。在動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化