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高中物理功和机械能知识点的复习方案

时间:2021-07-02 19:16:04 物理 我要投稿

高中物理功和机械能知识点的复习方案

  力和作用在力的方向上通过的位移的乘积叫做功,功是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量。动能和势能统称为机械能。

高中物理功和机械能知识点的复习方案

  1功

  定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角。

  1.力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。

  (2)功的大小的计算方法:

  ①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功。②根据W=P·t,计算一段时间内平均做功。③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功。④根据功是能量转化的量度反过来可求功。

  2.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:某同学踢足球,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)。

  3.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=FS。

  (3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积。

  发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)

  4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。

  5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。

  2功的原理

  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;即:使用任何机械都不省功。

  2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)

  ①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。

  ②功的'原理告诉我们: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我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(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;

  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。

  如果斜面与物体间的摩擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。

  3机械效率

  (1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量。求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率。

  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=ηW总

  斜面:W有用=Gh

  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(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)

  斜面:W额=fL

  (2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式)表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用。②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角。

  4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=FS= W有用/η

  斜面:W总= fL+Gh=FL

  (3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率。实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率。

  (4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率。

  ①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。

  ②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。

  5机械效率:

  ①定义:有用功跟总功的比值。

  ②公式:

  斜 面:

  定滑轮:

  动滑轮:

  滑轮组:

  ③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。

  ④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。

  6.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:

  A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。

  B、提升重物越重,做的有用功相对就多。

  C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。

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