機(jī)械功和機(jī)械能風(fēng)華中學(xué)物理組2009中考物理復(fù)習(xí)第十一講李峰安徽考試綱要1、知道動(dòng)能、重力勢(shì)能（包括了解彈性勢(shì)能）的物理意義，知道機(jī)械能的概念2、知道機(jī)械功的概念、定義式W=FS和單位J；能根據(jù)具體情況判斷力是否做功；能運(yùn)用定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算3、知道功率的意義、定義式P=W/t和單位W；能結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際說(shuō)明機(jī)械（包括用電器等）功率的意義；能運(yùn)用功率定義式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算4、理解機(jī)械效率的普遍意義，并能根據(jù)公式進(jìn)行一般的計(jì)算5、能舉例說(shuō)明物體的動(dòng)能和勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的

要點(diǎn)考點(diǎn)聚焦

本章涉及的考點(diǎn)有：做功的兩個(gè)必備因素，功的計(jì)算公式，功率的概念理解及計(jì)算，有用功、總功和機(jī)械效率的概念及計(jì)算.能的概念理解，影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素，動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析，動(dòng)能、勢(shì)能變化對(duì)機(jī)械能的影響，能的轉(zhuǎn)化與守恒.從中考命題看，上述考點(diǎn)常以填空、選擇、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算題型出現(xiàn).本課知識(shí)與簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)單機(jī)械、運(yùn)動(dòng)和力都有緊密聯(lián)系，因此在計(jì)算題中以考查綜合能力試題為主.由于機(jī)械能與日常生活緊密聯(lián)系，所以出現(xiàn)了考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的題型.

一、功1．力學(xué)里所說(shuō)的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。2．不做功的三種情況：有力無(wú)距離、有距離無(wú)力、力和距離垂直。鞏固：☆某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過(guò)程中人不做功。（原因是由于足球具有慣性而飛出）。3．力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積。公式：W=FS。4．功的單位：焦耳，1J=1N·m。把一個(gè)雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。5．應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；②公式中S一定是在力的方向上通過(guò)的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。③功的單位“焦”（?！っ?焦），不要和力和力臂的乘積（?！っ祝荒軐?xiě)成“焦”）單位搞混。二、功的原理

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：（請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述？）①功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對(duì)于任何機(jī)械都適用。②功的原理告訴我們：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。③使用機(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）。3．應(yīng)用：斜面①理想斜面：斜面光滑；②理想斜面遵從功的原理；③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長(zhǎng)；G：物重；h：斜面高度。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(duì)物體做功Gh。

三、功率1．定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功。2．物理意義：表示做功快慢的物理量。3．公式：4．單位：主單位W；常用單位kW

換算：1kW=103W

某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J。5．機(jī)械效率和功率的區(qū)別：

功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。,效率高只表示機(jī)械對(duì)總功的利用率高.因此,功率大的機(jī)械不一定機(jī)械效率高,如內(nèi)燃機(jī)車的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而機(jī)械效率高的機(jī)械,它的功率不一定就大,如兒童玩具汽車的電動(dòng)機(jī)效率可達(dá)80%,但功率只有幾瓦.②機(jī)械效率的高低與機(jī)械是否省力無(wú)內(nèi)在聯(lián)系,不能認(rèn)為越省力的機(jī)械效率就越高.四、機(jī)械效率1．有用功：定義：對(duì)人們有用的功。公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總斜面：W有用=Gh2．額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。公式：W額=W總－W有用=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）斜面：W額=fL3．總功：定義：有用功加額外功等于動(dòng)力所做的功公式：W總=W有用＋W額=FS=W有用／η斜面：W總=fL+Gh=FLηW有用W總=ηGhFL=ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=斜面滑輪組動(dòng)滑輪定滑輪η=Gh/(Gh+fL)η=Gh/（Gh+G輪h）×100%動(dòng)滑輪，，滑輪組組4．機(jī)械械效率：：①定義義：有用功跟跟總功的的比值②公式：：×100%×100%×100%×100%×100%×100%④有用功總總小于總總功，所以機(jī)機(jī)械效率率總小于于1。通通常用百分?jǐn)?shù)表示。某某滑輪機(jī)機(jī)械效率率為60%表示示有用功功占總功功的60%。③.物理意義義機(jī)械械效率是是表示機(jī)機(jī)械對(duì)總總功利用用率高低低的物理量.若機(jī)械械效率越越大,表表示該機(jī)機(jī)械對(duì)總總功的利利用率越高,即即機(jī)械做做的有用用功占它它所做的的總功的的比例越越大,或者說(shuō)額額外功占占總功的的比例越越小,也也說(shuō)明該該機(jī)械的的性能越好.⑤提高機(jī)機(jī)械效率率的方法法：A.當(dāng)W有一定時(shí),減少W額,可提高高效率.B.當(dāng)W額一定時(shí),增加W有,可適當(dāng)當(dāng)提高機(jī)機(jī)械效率.比如,對(duì)對(duì)于同一一滑輪組組(額外外功不變變),在允許范范圍內(nèi)增增加所提提物體的的重力.總之,對(duì)對(duì)于滑輪輪組而言言,要提提高效率率,可增增加有用用功的同時(shí)盡盡量減小小額外功功.6．機(jī)械效率率的測(cè)量量：①原理：：②應(yīng)測(cè)物物理量：：鉤碼重重力G、、鉤碼提提升的高高度h、、拉力F、繩的的自由端端移動(dòng)的的距離S。③器材：：除鉤碼碼、鐵架架臺(tái)、滑滑輪、細(xì)細(xì)線外還還需刻度尺、、彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)。④步驟：：必須勻勻速拉動(dòng)動(dòng)彈簧測(cè)測(cè)力計(jì)使使鉤碼升升高，目目的：保證測(cè)力力計(jì)示數(shù)數(shù)大小不不變。⑤結(jié)論：：影響滑滑輪組機(jī)機(jī)械效率率高低的的主要因因素有：：A、動(dòng)滑滑輪越重重，個(gè)數(shù)數(shù)越多則則額外功功相對(duì)就就多。B、提升升重物越越重，做做的有用用功相對(duì)對(duì)就多。。C、摩擦擦，若各各種摩擦擦越大做做的額外外功就多多。繞線方法法和重物提升升高度不影響滑滑輪機(jī)械械效率。?！?00%五、機(jī)械械能（一）動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)勢(shì)能1．能量量：一個(gè)物體體能夠做做功，我我們就說(shuō)說(shuō)這個(gè)物物體具有有能。理解：①能量表表示物體體做功本本領(lǐng)大小小的物理理量；能能量可以以用能夠夠做功的的多少來(lái)來(lái)衡量。。②一個(gè)物物體“能能夠做功功”并不不是一定定“要做做功”也也不是““正在做做功”或或“已經(jīng)經(jīng)做功””。如：：山上靜靜止的石石頭具有有能量，，但它沒(méi)沒(méi)有做功功。也不不一定要要做功。。2．知識(shí)識(shí)結(jié)構(gòu)：：3．探究究決定動(dòng)動(dòng)能大小小的因素素：①猜想：：動(dòng)能大大小與物體質(zhì)質(zhì)量和速速度有關(guān)關(guān)。②實(shí)驗(yàn)研研究：研研究對(duì)象象：小鋼球方法：控制變量量?！と绾闻信袛鄤?dòng)能能大小：：看小鋼球球能推動(dòng)動(dòng)木塊做做功的多多少。如何控控制速速度不不變：：使鋼球球從同同一高高度滾滾下，，則到到達(dá)斜斜面底底端時(shí)時(shí)速度度大小小相同同。如何改改變鋼鋼球速速度：：使鋼球球從不不同高高度滾滾下。③分析析歸納納：保保持鋼鋼球質(zhì)質(zhì)量不不變時(shí)時(shí)結(jié)論論：運(yùn)動(dòng)物物體質(zhì)質(zhì)量相相同時(shí)時(shí)；速速度越越大動(dòng)動(dòng)能越越大。保持鋼鋼球速速度不不變時(shí)時(shí)結(jié)論論：運(yùn)動(dòng)物物體速速度相相同時(shí)時(shí)；質(zhì)質(zhì)量越越大動(dòng)動(dòng)能越越大；④得出出結(jié)論論：物體動(dòng)動(dòng)能與與質(zhì)量量和速速度有有關(guān)；；速度度越大大動(dòng)能能越大大，質(zhì)質(zhì)量越越大動(dòng)動(dòng)能也也越大大4．機(jī)機(jī)械能能：動(dòng)能和和勢(shì)能能統(tǒng)稱稱為機(jī)機(jī)械能能。理解：：①有有動(dòng)能能的物物體具具有機(jī)機(jī)械能能；②②有勢(shì)勢(shì)能的的物體體具有有機(jī)械械能；；③同同時(shí)具具有動(dòng)動(dòng)能和和勢(shì)能能的物物體具具有機(jī)機(jī)械能能。（二））動(dòng)能能和勢(shì)勢(shì)能的的轉(zhuǎn)化化1．知知識(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)：：2．動(dòng)動(dòng)能和和重力力勢(shì)能能間的的轉(zhuǎn)化化規(guī)律律：①質(zhì)量量一定定的物物體，，如果果加速速下降降，則則動(dòng)能能增大大，重重力勢(shì)勢(shì)能減減小，，重力力勢(shì)能能轉(zhuǎn)化化為動(dòng)動(dòng)能。。②質(zhì)量量一定定的物物體，，如果果減速速上升升，則則動(dòng)能能減小小，重重力勢(shì)勢(shì)能增增大，，動(dòng)能能轉(zhuǎn)化化為重重力勢(shì)勢(shì)能。。3．動(dòng)動(dòng)能與與彈性性勢(shì)能能間的的轉(zhuǎn)化化規(guī)律律：①如果果一個(gè)個(gè)物體體的動(dòng)動(dòng)能減減小，，而另另一個(gè)個(gè)物體體的彈彈性勢(shì)勢(shì)能增增大，，則動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為為彈性性勢(shì)能能。②如果果一個(gè)個(gè)物體體的動(dòng)動(dòng)能增增大，，而另另一個(gè)個(gè)物體體的彈彈性勢(shì)勢(shì)能減減小，，則彈彈性勢(shì)勢(shì)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為為動(dòng)能能。4．動(dòng)動(dòng)能與與勢(shì)能能轉(zhuǎn)化化問(wèn)題題的分分析：：⑴首先先分析析決定動(dòng)動(dòng)能大大小的的因素素，決定重重力勢(shì)勢(shì)能（（或彈彈性勢(shì)勢(shì)能））大小小的因因素──看看動(dòng)能能和重重力勢(shì)勢(shì)能（（或彈彈性勢(shì)勢(shì)能））如何何變化化。⑵還要要注意意動(dòng)能和和勢(shì)能能相互互轉(zhuǎn)化化過(guò)程程中的的能量量損失失和增增大──如如果除除重力力和彈彈力外外沒(méi)有有其他他外力力做功功（即即：沒(méi)沒(méi)有其其他形形式能能量補(bǔ)補(bǔ)充或或沒(méi)有有能量量損失失），，則動(dòng)動(dòng)能勢(shì)勢(shì)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化過(guò)過(guò)程中中機(jī)械械能不不變。。⑶題中中如果果有““在光光滑斜斜面上上滑動(dòng)動(dòng)”則則“光光滑””表示示沒(méi)有有能量量損失失───機(jī)械械能守守恒；；“斜斜面上上勻速速下滑滑”表表示有有能量量損失失───機(jī)械械能不不守恒恒。功和機(jī)機(jī)械能能小結(jié)結(jié)一、功功：做做功的的兩個(gè)個(gè)力要要因素素，不不做功功的三三種情情況，，W=Fs，單單位二、功功的原原理：：理想想機(jī)械械三、機(jī)機(jī)械效效率：：公式式，測(cè)測(cè)量方方法ηη=（（Gh/Fs)，，如何何提高高η四、功功率：：P=W/t=Fv，與與機(jī)械械效率率的區(qū)區(qū)別五、機(jī)機(jī)械能能：概概念，，動(dòng)能能（mv），，重力