九年级第十一章《机械功与机械能》复习提纲。
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考纲:1、功的原理。
2、做功的两个必要因素。
3、功的计算公式,并能进行有关计算。
4、功率的意义、表达式,并能进行简单的计算。
5、有用功、额外功、总功和机械效率,并能进行简单的计算。
6、测量滑轮组、斜面的机械效率。
7、测量生活中的功率。
知识点:一、功:
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、不做功的三种情况:有力无距离(劳而无功)、有距离无力(不劳无功)、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、物理学中里规定:力对物体做的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
4、功的单位:焦耳(j),1j= 1n·m 。 把两个鸡蛋举高1m ,做的功大约是1 j 。
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;
公式中s 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
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。
二、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?)
功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
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。
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。
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。
理想斜面:斜面光滑。
理想斜面遵从功的原理;
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 。
三、机械效率:
、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=f l
3、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
4、机械效率:① 定义:有用功跟总功的比值。
公式。斜面。
定滑轮:动滑轮:
滑轮组。 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% 。
提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、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。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
四、功率:1、定义:把做功的多少与所用的时间的比 ,叫做功率。
2、物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
3、公式fv
4、单位:主单位 w 常用单位 kw
换算:1kw=103w 某小轿车功率66kw,它表示:小轿车1s 内做功66000j
5、机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
五、机械能。
一)、动能和势能。
1、能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
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。
2、知识结构:
3、**决定动能大小的因素:
① 猜想:动能大小与物体质量和速度有关;
2 实验研究:研究对象:小钢球方法:控制变量;
如何判断动能大小:看小钢球能推动木快做功的多少。
如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同;
如何改变钢球速度:使钢球从不同同高度滚下;
分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大;
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
练习:☆右表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度你判断的依据:
人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍此时动能为牛的12倍说明速度对动能影响大。
4、机械能:动能和势能统称为机械能。
理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
二)、动能和势能的转化。
1、知识结构:
2、动能和重力势能间的转化规律:
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;
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:
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;
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。
4、动能与势能转化问题的分析:
首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
人造卫星饶地球转动时,从近地点转到远地点的过程中人造卫星的重力势能将变大 ,动能变小,速度变小 。(填“变大”、“变小”、“不变”)。
三)、水能和风能的利用。
1、 知识结构:
2、水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?
答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。
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