一、功
1、定義:一個(gè)力作用在物體上,且物體沿力的方向通過(guò)了一段距離,物理學(xué)上稱這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功,簡(jiǎn)稱做了功。
2、機(jī)械功的兩個(gè)必要因素:
。1)作用在物體上的力;
。2)物體在力的方向上通過(guò)的距離。
必要!一個(gè)都不能少!
3、認(rèn)識(shí)幾種不做功的情況:
。1)有力,但是在力的方向上通過(guò)的距離為零——勞而無(wú)功;
。2)有距離,但是在運(yùn)動(dòng)方向上物理沒(méi)有力的作用-慣性——不勞無(wú)功;
(3)有力,也有距離,但是力和運(yùn)動(dòng)方向是相互垂直的——垂直無(wú)功;
4、功的大小計(jì)算
功的計(jì)算公式 W=Fs (s必須是在力F的方向上移動(dòng)的距離);
單位:焦耳
應(yīng)用功的公式注意:
、俜智迥膫(gè)力對(duì)物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力;
、诠街蠸 一定是在力的方向上通過(guò)的距離,強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。
二、功率
和比較物體運(yùn)動(dòng)快慢一樣,比較物體做功快慢有兩種方法:
a.做相同的功,比較所用時(shí)間的多少。時(shí)間越少,做功越快
b.相同的時(shí)間內(nèi),比較做功的多少。做功越多,做功就越快
c.如果做功的多少和所用時(shí)間都不同,就比較單位時(shí)間內(nèi)所做功的多少。單位時(shí)間內(nèi)做功越多。做功就越快。
為了比較物體運(yùn)動(dòng)快慢,我們引入了速度的概念,為了比較物體做功的快慢,我們引入功率的概念.
1、功率定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做的功
2、物理意義:表示做功快慢的物理量。
3、公式:P=W/t
4、單位:瓦特,簡(jiǎn)稱瓦,W 常用單位 kW 1kW=1000W
1w=1J/s,表示1秒鐘內(nèi)所做的功為1J。
三、功的原理
作用在物體上的力;物體在力的方向上通過(guò)的距離。
簡(jiǎn)單機(jī)械的作用是什么?
省力 省距離 改變力的方向
那么使用簡(jiǎn)單機(jī)械可以省力,或者省距離,能省功嗎?我們來(lái)看一下,要把重物運(yùn)到高處,有哪些方法?
(1)用手直接把物體提上去
。2)用杠桿把物體提上去
(3)用動(dòng)滑輪或者滑輪組把物體提上去
1、內(nèi)容:
使用機(jī)械時(shí),人們所做的功,都不會(huì)少于直接用手所做的功;即:使用任何機(jī)械都不省功。
2、說(shuō)明:
對(duì)于理想機(jī)械而言,使用機(jī)械做功等于直接用手所做的功。
對(duì)于實(shí)際機(jī)械而言,使用機(jī)械做功大于直接用手做的功。
3、不省功的原因是什么?
因?yàn)槭×Φ臋C(jī)械必定費(fèi)距離,省距離的機(jī)械一定費(fèi)力,而功=力x距離,省了多少力,必定費(fèi)多少距離,
所以力x距離不變,因此不能省功。
4、既然任何機(jī)械都不能省功,但人們?yōu)槭裁催要使用機(jī)械呢?
、俟Φ脑硎且粋(gè)普遍的結(jié)論,對(duì)于任何機(jī)械都適用。
、诠Φ脑砀嬖V我們:使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離,要省距離必須費(fèi)力,既省力又省距離的機(jī)械是沒(méi)有的。
、凼褂脵C(jī)械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因?yàn)槭褂脵C(jī)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(lái)很多方便。
④我們做題遇到的多是理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)理想機(jī)械:使用機(jī)械時(shí),人們所做的功(FS)= 直接用手對(duì)重物所做的功(Gh)
四、機(jī)械效率:
1、有用功和額外功
、儆杏霉Χx:對(duì)人們有用的功,有用功是必須要做的功。
例:提升重物W有用=Gh
、陬~外功:
額外功定義:并非我們需要但又不得不做的功
例:用滑輪組提升重物W額= G動(dòng)h(G動(dòng):表示動(dòng)滑輪重)
、劭偣Γ
總功定義:有用功加額外功的和叫做總功。即動(dòng)力所做的功。
公式:W總=W有用+W額,W總=FS
2、機(jī)械效率
①定義:有用功跟總功的比值。
、诠剑η=W有用/W總
、厶岣邫C(jī)械效率的方法:減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。
、苷f(shuō)明:機(jī)械效率常用百分?jǐn)?shù)表示,機(jī)械效率總小于1
五、機(jī)械能
1、動(dòng)能
、倌芰浚何矬w能夠?qū)ν庾龉?但不一定做功),表示這個(gè)物體具有能量,簡(jiǎn)稱能。
、趧(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。
、圪|(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)的速度越大,它的動(dòng)能越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能也越大。
2、勢(shì)能
、僦亓(shì)能:物體由于被舉高而具有的能量,叫做重力勢(shì)能。
物體被舉得越高,質(zhì)量越大,具有的重力勢(shì)能也越大。
、趶椥詣(shì)能:物體由于彈性形變而具有的能量叫做彈性勢(shì)能。
物體的彈性形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能越大。
、蹌(shì)能:重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。
六、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1、機(jī)械能:動(dòng)能與勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總和不變,或者說(shuō),機(jī)械能是守恒的。
2、動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、儋|(zhì)量一定的物體,如果加速下降,則動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
、谫|(zhì)量一定的物體,如果減速上升,則動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;
3、動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
①如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大,則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能;
、谌绻粋(gè)物體的動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小,則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
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