“功和机械能”复习案

复习目标
　　
　

　　1．功 力作用在物体上，并且使物体沿力的方向通过了一段距离。我们就说力对物体做了功。功的单位是焦（耳）。
　　2．功率 描述做功快慢的物理量，单位时间所做的功叫功率。功率的单位是瓦（特）。
　　3．功的原理 使用机械时做的功，等于不用机械直接所做的功，也就是使用任何机械都不省功。
　　4．机械效率，有用功跟总功的比值。常用百分数表示机械效率。
　　5．机械能，物体机械运动的量度，包括动能、重力势能、弹性势能等。
　　6．动能 物体由于运动而具有的能。物体的动能与物体的质量和运动速度有关。
　　7．重力势能 物体由于被举高而具有的能。重力势能与物体的质量 和被举高的高度有关。
　　8．弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能，弹性势能与物体的弹性形变大小有关。
　　9．动能和势能的相互转化 在一定的条下，动能、势能可以互相转化，并且遵从一定的规律。
　　10．水能、风能 流水和风都是具有大量机械能的天然资，可以用为人类服务。
　　1．杠杆 在力的作用下能绕固定点转动的硬棒。从支点到力作用线的距离叫力臂。
　　2．杠杆的平衡条 动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，即F1L1=F2L2
　　3．滑轮 周边有槽，可绕中心转动的轮子。定滑轮的转轴固定，不省力，能改变力的方向。动滑轮的转轴随物体移动，能省一半力，不改变力的方向。
　　4．轮轴 由轴和大轮组成，能省力和改变力的方向。
　　　　　　　　　　　　　　　 　
一、简单机械
　　1．为了省力，应选用动力臂长、阻力臂短的杠杆，但使用这种杠杆时，动力通过的距离要比阻力通过的距离长；阻力臂长的杠杆虽费力，但使用时，动力通过的距离比阻力通过的距离小，工作方便，在使用杠杆时，不能同时做到又省力，又少移动距离。
　　2．轮轴是杠杆的变形。使用轮轴时，动力作用在轮上可省力。
　　3．使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向；使用动滑轮能省一半力；使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重量由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重量的几分之一。
　　4．滑轮组中动滑轮的个数为m，当绳的固定端系在动滑轮的框架上时，则“承担重力”的绳子段数n=2m+1，当绳的固定端系在定滑轮的框架上时，则“承担重量”的绳子段数n=2m。
二、功 机械能
　　1．力和在力的方向上移动的距离是作功的两大要素，缺一不可。没有力也无所谓作功；虽有力的作用，但在力的作用方向上没有移动距离，这个力也没有作功。
　　作用在物体上的力，使物体沿着力的方向移动了一段距离，那么这个力就对物体作了功。
　　2．简单机械基本上可以分为二大类，一类称为杠杆类机构、如杠杆、滑轮、轮轴；另一类是斜面类机械，如斜面、螺旋等。这二类简单机械在不考虑无用功的情况下都可以用功的原理研究。功的原理是机械的基本原理。它告诉我们，使用机械并不能省功。虽然不能省功，使用机械还是有很多好处的：有的可以省力，有的可以少移动距离，有的可以改变力的方向使做功方便。
　　3．摩擦是普遍存在的，所以使用简单机械时，不可避免地要克服摩擦阻力做功；简单机械本身有重量，在提起重物时又不可避免地要同时提起机械的一部分部，克服这部分无用阻力要做功。所以，动力对机械所做的功（总功），除了包含有用功之外，还包括上述的额外功。有用功只占总功的一部分。有用功在总功里所占的百分比，叫做机械效率。

　　 由于有用功总小于总功，所以，机械效率总小于1。
　　提高效率的方法：减小无用功便可提高机械效率。减少摩擦，减轻机械的重量这些都是减小无用功的办法。
　　4．功和功率是意义不同的两个物理量，因为做功的多少和做功的快慢是不同的，物体做功多，其功率不一定大。同样，功率大的物体也不一定做功多，因为做功多少不仅跟功率的大小有关，还跟做功的时间长短有关，功和功率的关系可表示为：W =Pt
　　5．动能和势能统称机械能，它们是可以相互转换的。如果没有摩擦和其他阻力，也没有外力作功，则在动能和势能的转换过程中，物体总的机械能保持不变，这就是机械能守恒定律。
　　6．功和能是密切联系的物理量，能量是表示物体状态的物理量，或者说能量是状态函数。能量的改变可以通过功定量地反映出，功是从量的方面去看运动状态的变化。因此我们可以说功是能量变化的量度。做功必然伴随着能量的转换及传递，但不做功，不能说物体没有能量。
　　7．由互相作用的物体的相对位置和它们之间的相互作用力的性质决定的能量叫做势能，根据物体与物体之间相互作用力的性质的不同，力学中势能有重力势能和弹性势能两种。

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