中考物理基础知识手册第十一章功和机械能-精校.doc
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图甲图乙 图丙第十一章 功和机械能§11.1 功一、力学中的“功”1、“做功”的含义:如果一个力作用在物体上.........,并且物体在这个力的作用下移动了一段距离...............,那么我们就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素:①作用在物体上的力F ;②物体在这个力的方向上移动了一段距离s 。
注:若力与运动的方向垂直,则该力没有做功。
二、功的计算1、定义:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公式:W F s =⋅ 变形公式:W F s =,W s F= 注:当在竖直方向做功......时,公式可表示为:W G h =⋅(如“重力做功”或“克服重力做功”)。
2、功的物理意义:11J N m =⋅表示:用1N 的力使物体移动1m 所做的功是1J 。
三、功的原理使用任何机械都不能省功。
§11.2 功率1、定义:功与做功所用时间之比叫做功率。
2、 公式:W P t=变形公式:W Pt =,Wt P=3、单位换算:11000kW W =4、功率的物理意义:①功率是描述做功快慢的物理量;功率越大,表示物体做功越快。
②11W J s =表示:物体1s 所做的功是1J 。
§11.3 动能和势能一、能量物体能对外界做功,我们说物体具有能量(物体对外界做功越多,说明物体具有的能量越大)二、动能(一)定义:物体由于运动而具有的能,叫动能。
(二)探究:动能的大小与什么因素有关: 1、研究方法:控制变量法2、实验器材:刻度尺...、带斜面的长木板、 木块、质量不等的两个钢球3、实验过程:钢球A 的动能大小是通过观察木块..B .移动的...距离..来体现出来的。
4、结论: (1)与质量..有关: 控制不变的量:速度(图甲和图丙)(使质量不等的钢球在斜面的同一高度自由滚下)结论:当速度相同时,质量越大,动能越大。
(2)与速度..有关: 控制不变的量:质量(图甲和图乙)(使同一钢球在斜面的不同高度自由滚下)结论:当质量相同时,速度越大,动能越大。
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其中—F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G、功率:单位时间内做的功—、单位:瓦特,简称瓦,符号、机械中的功率、功率和机械效率是两个不同的概念。
他们之间没有可比性。
D.食品夹A.钢丝钳B.扳手如图所示,用下列装置提升同一重物若每个滑轮重相同,不计摩擦,则机械效率最)下列关于大气压的说法中正确的是()A.大气压的数值总是不变的B.在其他条件相同时,海拔高度越高,大气压的值越小C.做托里拆利实验时,换用粗细不同的玻璃管做实验,测量结果不同D.大气压的数值与天气无关下列关于能量转化的叙述中,正确的是( )第7题图(1)将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
的小球从光滑斜面上的木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
的小球从光滑斜面上的B)∵v=,速行驶时,受到的阻力是车重的0.2倍。
(g取10N/kg)求:⑴发动机所提供的牵引力大小;⑵轿车匀速行驶时速度的大小;⑶轿车匀速行驶5min牵引力做的功.在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体边长为a,由密度为ρ的材料制成,质量分布均匀,如图15所示.(g为已知,推导过程及结果无需带单位。
初二物理下册第十一章功和机械能知识点总结(总7页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第十一章功和机械能一、功1、做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式W=FS=Ptm (米)P:W(瓦特) t:s(秒)4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是 J 。
5、公式应用注意: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)。
6、常见的功:克服重力做功:W=Gh;克服阻力(摩擦力)做功:W=fs二、功的原理:使用任何机械都不省功1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。
2、说明:①功的原理对于任何机械都适用。
②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力):人做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)3、应用:斜面①理想斜面:斜面光滑(不计摩擦)②理想斜面遵从功的原理③理想斜面公式:FL=Gh其中—F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度④实际斜面:斜面粗糙(考虑摩擦)若斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh 。
第十一章功和机械能第一节功知识点 1力学中的功1.功的概念: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,力学里就说这个力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在这个力的方向上移动的距离3.判断一个力是否做了功,要看是否同时满足做功的两个必要因素,这两个因素缺一不可。
否则就谈不上做功。
注意:(1)物体在力的方向上通过了一段距离是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。
(2)判断一个力是否做了功,就要分析它是否具有做功的两个必要因素,两者却以不可,否则就没有做功。
4.力对物体不做功的三种情况不做功的情况原因实例有距离无力物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离足球离开脚后在水平面上滚动了10m,在这10m 的过程中,人对足球没有做功有力无距离有力作用在物体上,但物体没动,即物体没有通过距离两名同学没有搬起石头,所以人对石头没有做功力与距离垂直物体受到了力的作用,也通过了一段距离,但通过的距离与力的方向垂直包受到拉力(拉力方向竖直向上),包在水平方向上移动一段距离s,在拉力方向上没有移动距离,拉力F不做功。
知识点2 功的计算1.功的计算公式:功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积,即功=力×力的方向上移动的距离若用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上移动的距离,则功的计算公式:W=Fs2.应用功的计算公式时,必须注意三点:(1)要明确哪个力对物体做功,或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,s是物体在力F方向上通过的距离(3)F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力,它的大小和方向都是不变的。
3.功的单位:力的单位是牛(N),距离的单位是米(m),功的单位是牛·米(N·m),用专门的名称“焦耳”来表示,简称焦,符号J,1J=1N·m4.初中阶段研究力做功,主要指下列几种情况:第一种:力和物体运动方向一致,称为力对物体做功;第二种:力和物体运动方向相反,可以称为克服某个力做功,如向上抛出某个物体,重力方向向下,物体运动方向向上,可以称为克服重力做了功;第三种:当某个力与运动方向垂直,则这个力对物体做的功为零。
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第十一章功和机械能第一节功1、功包括的两个必要因素:⑴、作用在物体上的力;⑵、物体在这个力的方向上通过的距离.★注意:当看到题目中有力的大小和距离的大小时,不要盲目的认为这个力做了功。
这时,应该判断一下距离是否是沿力的方向的,或者说物体运动的方向与物体所受力的方向是否一致,如果一致则这个力做了功,反之力没有做功。
有时题目中有几个力和几个距离,这时如果求功的大小,应先确定每个力是否做功,然后确定所对应的距离.....,最后求功的大小。
2、功的计算:用两样大小的力推动小车在水平地面上前进200米产生的成效是前进100米的2倍;把2kg的物体提升一定的高度是把1kg物体提升同样高度产生成效的2倍。
怎样能把力产生的成效,也就是做的功正确的表示出来呢?力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的..的乘积。
★........距离表达式为:功 = 力× 距离★注意:此距离应理解为物体在力的方向上通过的距离.公式:W = F s ★F表示力,s表示沿力的方向移动的距离,W表示功单位:牛·米(是力和距离的单位组合成的,通常不用)焦耳(国际单位) 简称焦,符号J ★3、当作用在物体上的力的方向与物体运动的方向垂直..时,这个力不做功;当作用在物体上的力与物体运动方向相同..时,这个力做功4、一个力克服重力为G的物体匀速升高h高度时,竖直向上的力(F=G)所做的功为:W= F h = G h ,通常为了简便将Fh去掉,表示为W = G h ,看到这样的式子时通常可理解为竖直向上的力F克服物体受到的重力G,使物体竖直向上运动了一段距离,做了功。
一、功:1、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直.巩固:小明踢足球,球离脚后飞出10m 远,足球飞出10m 的过程中人不做功.(原因是足球靠惯性飞出).2、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. 公式:W =Fs3、功的单位:焦耳,1J= 1N·m . 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J .二、功的原理:1、内容:使用任何机械都不省功.(1)使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的.(2)使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便.三、机械效率: 1、有用功:定义:对人们有用的功.公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W 额= W 总-W 有用=G 动h (不计绳重及摩擦)3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W 总=W 有用+W 额=FS4、机械效率:(1)定义:有用功跟总功的比值.(2)公式:η=W 有用/W 总(3)滑轮组:η=Gh/Fs=G/Fn (4)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1(5)提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦.5、机械效率的测量:(1)原 理: (2)应测物理量:钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离s(3)器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计.(4)步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变.(5)结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多.②提升重物越重,做的有用功相对就多. ③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多. 重物提升高度不影响滑轮机械效率. 四、功率:1、定义:单位时间里完成的功2、物理意义:表示做功快慢的物理量.3、公式: = Fv (某小轿车功率66k W ,它表示:小轿车1s 内做功66000J )五、机械能1、探究决定动能大小的因素:(1)实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量;转换法 如何判断动能大小:看小钢球推动木快移动的距离 如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同; 如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下;(2)分析归纳:①保持钢球质量不变时结论:当运动物体质量相同时;速度越大动能越大; ②保持钢球速度不变时结论:当运动物体速度相同时;质量越大动能越大;3、机械能:动能和势能统称为机械能.η W 有用 W 总 = Gh Fs = P W t =一、分子热运动:1、物质是由分子组成的.分子都在不停地做无规则的运动(1)扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象.(2)扩散现象说明:①分子之间有间隙.②分子在做不停的无规则的运动.(3)固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
第十一章功和机械能知识网络构建(): (J)1J=1N m ::: =,:W F s W Fs W P P Fv t ìììïïïïïïïïíïïïïïïîïïïïïïíïïïïïïïïïïïïïïïïïîíïìïïïïïïïïïïïïïïïíïïïïïïïî==î×做功的两个必要因素功的概念功功率作用在物体上的力物体在这个力的方向上移动的距离计算功的公式功的单位:焦耳意义表示做功快慢的物理量定义功与做功所用时间之比计算功率的公式功率的单位瓦特功和机械能::ïïïïïïïïìïïíïïîììïïïïïïïïïíïïïïïïíïîïïïìïïïïíïïïïîïî物体由于运动而具有的能叫做动能物体运动的速度越大,质量越大,动能越大定义物体由于受到正力并处在一定高度时所具有的能, 叫做重力势能物体质量越大,位置越高,它具有的重力势能越大定义物体由于发生弹性形变而具有的能物体的弹性形变越大,它具有的动能重力势能势能弹性势能机械能弹性势越大能机械能:ìïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïìïïïïïíïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïïíïïïïïïïïïïïïïïïïïïïìïïïïïïïïïïïïïïïïïíïïïïïïïïïïïïîïîî定义动能、重力势能和弹性势能统称为机械能动能、势能之间可以相互转化机械能守恒风能、水能都具有大量的机械能可用来为人类服务ïïïïïïïï高频考点透析第一讲功和功率知识能力解读知能解读:(一)功的概念1.功:物理学中规定,如果一个力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
功是一个过程量。
2.力学里的做功必须同时具备两个因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。
知能解读:(二)三种不做功的情况不劳无功没有力作用在物体上,但物体移动了距离(有距离无力)足球离开脚后在水平面上滚动了10 m,在这10m的过程中,人对足球没有做功不动无功有力作用在物体上,物体静止,没有移动距离(有力无距离) 两名同学没有搬起石头,所以人对石头没有做功劳而无功物体受到了力的作用,一也通过了一段距离,但二者方向垂直(力与距离方向垂直) 包受到拉力F(拉力方向竖直向上),包在水平方向上移动一段距离s,在拉力方向上没有移动距离,拉力F不做功手提包水平移动一段距离知能解读:(三)功的计算公式和单位1.功的计算公式:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
如果用W表示功,用F表示力,用s表示物体在力的作用方向上通过的距离,则有W=Fs。
计算功的时候,最容易发生的错误是距离、没有选对。
确定、时,必须同时考虑物体实际运动情况及力的作用方向,分析物体在力的作用方向上究竟运动了多大距离。
注意:在利用公式W=Fs计算时,要注意公式中的“F”和“s”的“三同”性。
(1)同体性:公式中的“F”和“s”必须对应于同一物体。
(2)同时性:在计算做功多少时,一定要明确s是不是力F始终作用下运动的距离,也可以说公式W=Fs 中的F是物体沿着力F方向上移动过程中始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。
(3)同向性:公式W = Fs中的F是作用在物体上的力,s是物体在力的作用下“在力的方向上移动的多距离”。
例如,从高为h的桌面水平扔出一个物体,物体沿曲线运动(如图所示)。
重力的方向竖直向下,物体在竖直方向移动的距离为h,所以重力做功为Gh。
2.功的单位:功的单位由力、距离的单位共同决定。
在国际单位制中,力的单位是“牛”,距离的单位是“米”,功的单位是“牛米”。
称为“焦耳”(简称焦),用字母“J”表示,1J1N m=⋅。
知能解读:(四)一些力做功的大小将两只鸡蛋举高1 m,做功约1J;将一袋10kg的大米从地面扛到肩上,做功约150 J;体重为60 kg 的某学生从一楼走到二楼,做功约1 800 J;将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起,做功约5J。
知能解读:(五)功率的概念及公式物理意义表示物体做功快慢的物理量定义功与做功所用时间之比叫做功率。
功率在数值上等于单位时间内所做的功公式:J:s:WWWP ttP⎧⎪=⎨⎪⎩功—单位:时间—单位:功率—单位:单位及换算国际单位制中单位:瓦(W)解题方法技巧方法技巧:(一)功的计算方法——W=Fs的应用(1)要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。
(2)公式中的F是作用在物体上的力,公式中的、是物体在力的作用下“在力的方向上移动的距离”,即注意F和s的同体性和同向性,否则在计算功时容易出错。
(3)W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动s距离过程中(同时性),始终作用在物体上的力,其大小和方向是不变的。
(4)W=Fs的变形公式WFs=、WsF=可求力和物体在力的作用下移动的距离。
方法技巧:(二)功率大小的判断方法功率的大小由做功的多少和时间共同决定:①相同时间内做功多的功率大;②做相同的功,所用时间少的功率大。
方法技巧:(三)功率公式的应用当物体在力F的作用下,以速度v沿力F的方向做匀速直线运动时,力F做功的功率P=Fv。
提醒:F 表示物体受到的牵引力,v表示物体的瞬时速度,P表示物体的瞬时功率。
P=Fv表示的物理意义:(1)当物体的功率一定时,它受到的牵引力越大,速度越小;(2)当物体的牵引力一定时,功率与速度成正比;(3)当物体的速度一定时,牵引力越大,它的功率越大。
例如:驾驶功率一定的机车,有一定经验的司机在上坡时总要减速行驶,原因就是根据P=Fv可知,当功率P一定时,减小车速v,可以增大牵引力F,这样就更容易上坡。
跨越思维误区思维误区:(一)对功的概念的理解不透对功的概念的理解,王要表现在对做功的两个必要因素易忽略,认为只要物体运动了距离就一定有力对物体做了功,或只要有力就一定做功。
理解做功的两个必要因素,除了要知道功是由“力”和“距离”决定的之外,还必须理解力是作用在物体上的力,距离是物体沿力的万向上通过的距离。
思维误区:(二)对功率是反映物体做功快慢的物理量理解不透功率是反映物体做功快慢的物理量,它由功和做功的这段时问决定,功的多少不能反映功率的大小,因为还要考虑时间这一因素。
物理思想方法思想方法:用类比法建立功率的概念速度与功率这两个物理量在定义方法、定义式等方面相似,都采用比值定义物理量的方法,我们将功率的各方面知识相应地与速度进行类比,便于掌握一些物理量的定义方法。
考点链接:(一)中考考点解读中考的重点是做功的两个必要因素,功和功率的计算;难点是利用W=Fs和P=Fv计算有关综合性问题,题型主要有选择题、填空题和计算题。
考点链接:(二)中考典题剖析1.力是否做功的判断2.功率大小的判断3.功和功率的综合计算第二讲机械能及其转化知识能力解读知能解读:(一)能量1.能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。
能量简称能,是一个状态量。
注意:一个物体具有能量,说明这个物体具有做功的本领,并不表明这个物体正在做功或已经做了功。
2.能最的单位:能量的单位与功的单位一致,单位是焦耳。
知能解读:(二)动能1.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
一切运动的物体都具有动能。
2.影响动能大小的因素:动能的大小与物体的质量和速度有关。
物体的质量越大,速度越大,具有的动能就越大。
判断一个物体是否具有动能,关键看此物体是否运动,若物体是运动的,则它必定具有动能,如航行的帆船、急流的河水、运动的钢球都具有动能。