八年级下册第十一章功和机械能知识点复习

1 第十一章 功和机械能

第1节 功

1、功的初步概念：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，就说这个力做了功。

2、做功的两个必要因素：一是 作用在物体上的力 ，二是物体在这个 力的方向上移动的距离 。

3、没做功的三种情形：1）有力而没有距离（劳而无功）

2）靠惯性运动没有力

3）力和距离垂直

4、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。

功的计算公式：W=Fs

F——力——N； s——距离——m； W——功——焦耳

用F表示力，单位是牛（N），用s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛•米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J， 1 J=1 N•m

注意：在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。

5、功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs）等于直接用手所做的功（Gh），这是一种理想情况，也是最简单的情况。

【例1】 重量为60N的物体，放在水平地面上，用10N水平方向的拉力，将物体沿水平面拉动5m，则拉力做的功（ ）

A．3000J； B．300J； C . 50J； D．物体没有升高，拉力不做功

思路分析：

对物体做功的多少，决定于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。计算做功的大小，要从这两方面

考虑。本题中重量的大小与做功的多少没有直接的关系。因此WFs=10N5m=50J。

答：C

第2节 功率

1、功率的定义： 功与做功所用时间之比 ，在数值上等于 单位时间内所做的功 。

功率的物理意义： 表示物体做功的快慢 。

2、计算公式：P=Wt

其中W代表功，单位是焦（J）；t代表时间，单位是秒（s）；P代表功率，单位是焦耳每秒，专用单位是瓦特，简称瓦，符号是W。

推导公式：P= Fv

公式中P表示功率，F表示作用在物体上的力，υ表示物体在力F的方向上运动的速度。使用该公式解题时，功率P的单位：瓦（W），力F的单位：牛（N），速度υ的单位：米/秒（m/s）。 两个因素是同时发生的 2 3、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W）、千瓦（kW）。1W=1J/s、1kW=103W。

【例2】一辆汽车在水平的公路上匀速行驶时，受到的阻力是5000N，汽车的速度是10m/s，这辆汽车的功率应为多大？

思路分析

汽车所受阻力不变，又做匀速直线运动，所以汽车的牵引力F是不变的，且与阻力大小相等。Ff

第3节 动能和势能

一、能的概念

如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量，简称能。能量和功的单位都是焦耳。

理解：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。

一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。

二、动能

1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。

2、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。

3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速)动能不变。物体是否具有动能的标志是：是否在运动。

二、势能

1、势能包括重力势能和弹性势能。

2、重力势能：

（1）定义：物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。

（2）影响重力势能大小的因素是：物体的质量和被举的高度。质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大；被举得高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。

（3）一般认为，水平地面上的物体重力势能为零。位置升高且质量一定的物体（不论匀速升高，还是加速升高，或减速升高，只要是升高）重力势能在增大，位置降低且质量一定的物体（不论匀速降低，还是加速降低，或减速降低，只要是降低）重力势能在减小，高度不变且质量一定的物体重力势能不变。

3、弹性势能：

（1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 3 （2）影响弹性势能大小的因素是：弹性形变的大小（对同一个弹性物体而言）。

（3）对同一弹簧或同一橡皮筋来讲(在一定弹性范围内)形变越大，弹性势能越大。

物体是否具有弹性势能的标志：是否发生弹性形变。

4、下面物体各具有什么形式的机械能？

高速升空的火箭具有

动能和机械能

。被拉弯的钢尺具有

弹性势能

。被拦河坝拦住的上游水具有

重力势能。空中下落的皮球具有

动能和重力势能

。山坡上静止的石头具有

重力势能

。匀速上升的物体具有 动能和重力势能。

【例3】 重100N的物体在20N水平方向拉力的作用下，沿水平地面前进了10m后撤消拉力，物体又滑动了5m，则拉力做的功是 J；重力做的功是 J。

思路分析：

根据题意可画出物体受力和运动情况的示意图，如图所示，从图中可见，物体运动的方向跟拉力方向一致，但跟重力方向垂直，所以拉力做了功，重力对物体没有做功，计算拉力做功大小，一要弄清力的大小，是20N；二要明确物体沿力的方向通过了10m，拉力撤销后，物体又向前滑动5m，这时拉力没有做功。所以拉力所做的功为：WFs=20N10m=200J。

答：200；0

第4节 机械能及其转化

1、机械能：动能与势能统称为机械能。即：机械能=动能+势能，单位是：J

动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。动能和势能可以互相转化。

注意：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，也就是说机械能是守恒。

2、动能和重力势能间的转化规律：

①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。

3、动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。

实例：

a、人造地球卫星绕地球转动，机械能守恒；近地点动能最大，重力势能最小；远地点重力势能最大，动能最小。近地点向远地点运动，动能转化为重力势能。

b、皮球下落过程是重力势能 能转化为 动能 能；与地碰撞发生形变时 动能 能转化 弹性势能 能；形变消失是 弹性势能 能转化为 动能 能；上升过程是 动能 能转化为 重力势能 能。

c、弹枪把物射出时 弹性势能 能转化为 动能 能；子弹斜向上射出后又落向地面能的转化为 动能转化为重力势能再转化为动能。

d、拦河大坝提高水位是为了增大水的 重力势能 能，水流下来转化为水的 动 能，冲动水能机，最后带动发电机发电转化为电能。

4、自然界中可供人类利用的机械能源有水能和风能。大型水电站通过修筑拦河坝来提高水位，从而增大水的重力势能，以便在发电时把更多的机械能转化为电能。

【例4】将物体M放在光滑的斜面的顶端，如图所示，然后从静止开始滑下，则（ ） 4 A．物体在斜面顶端A点时，机械能最大，下滑时机械能减小；

B．物体在斜面顶端A点时，势能最大；

C．物体沿着斜面下滑过程中，物体的机械能保持不变；

D．物体沿着斜面下滑过程中，物体的势能减少，等于动能的增加

思路分析

物体从光滑的斜面上沿斜面下滑，物体不受摩擦阻力作用，物体的势能在减小，动能在增加，物体的势能减少多

少，它的动能就增加多少，机械能的总量保持不变。也就是在斜面上任何一点物体的机械能总量都是一样的。

答：B，C，D

【例5】某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方，匀速提到水面下0.5m处的过程中，人对物体所做的功为54J。当物体拉到15体积露出水面时让其静止，此时绳子对物体的拉力为40N。不计绳的重量，忽略水的阻力，求物体的密度。

思路分析

根据题目已知画出如右图所示图形。根据物体被提升的距离s=2m0.5m=1.5m及人对物体所做的功54J，可求出拉力T。再由甲、乙图中物体所受力情况，列出力的平衡关系可求解。

注意：动能和动能变化；势能和势能变化