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【初中物理】七、功與機(jī)械能知識(shí)點(diǎn) 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的距離為零——?jiǎng)诙鵁o功； （2）有距離，但是在運(yùn)動(dòng)方向上物理沒有力的作用-慣性——不勞無功； （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： 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? 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 ①有用功定義：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 ②額外功： 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) ③總功： 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。 ②公式：η=W有用/W總 ③提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。 ④說明：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 ①能量：物體能夠?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。 ②動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。 ③質(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 ①重力勢(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。 ②彈性勢(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。 ③勢(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，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： ①質(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; ②質(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; ②如果一個(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。