“功和機械能”復習案

復習目標
　　
　

　　1．功 力作用在物體上，并且使物體沿力的方向通過了一段距離。我們就說力對物體做了功。功的單位是焦（耳）。
　　2．功率 描述做功快慢的物理量，單位時間所做的功叫功率。功率的單位是瓦（特）。
　　3．功的原理 使用機械時做的功，等于不用機械直接所做的功，也就是使用任何機械都不省功。
　　4．機械效率，有用功跟總功的比值。常用百分數表示機械效率。
　　5．機械能，物體機械運動的量度，包括動能、重力勢能、彈性勢能等。
　　6．動能 物體由于運動而具有的能。物體的動能與物體的質量和運動速度有關。
　　7．重力勢能 物體由于被舉高而具有的能。重力勢能與物體的質量 和被舉高的高度有關。
　　8．彈性勢能 物體由于發生彈性形變而具有的能，彈性勢能與物體的彈性形變大小有關。
　　9．動能和勢能的相互轉化 在一定的條下，動能、勢能可以互相轉化，并且遵從一定的規律。
　　10．水能、風能 流水和風都是具有大量機械能的天然資，可以用為人類服務。
　　1．杠桿 在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒。從支點到力作用線的距離叫力臂。
　　2．杠桿的平衡條 動力乘動力臂等于阻力乘阻力臂，即F1L1=F2L2
　　3．滑輪 周邊有槽，可繞中心轉動的輪子。定滑輪的轉軸固定，不省力，能改變力的方向。動滑輪的轉軸隨物體移動，能省一半力，不改變力的方向。
　　4．輪軸 由軸和大輪組成，能省力和改變力的方向。
　　　　　　　　　　　　　　　 　
一、簡單機械
　　1．為了省力，應選用動力臂長、阻力臂短的杠桿，但使用這種杠桿時，動力通過的距離要比阻力通過的距離長；阻力臂長的杠桿雖費力，但使用時，動力通過的距離比阻力通過的距離小，工作方便，在使用杠桿時，不能同時做到又省力，又少移動距離。
　　2．輪軸是杠桿的變形。使用輪軸時，動力作用在輪上可省力。
　　3．使用定滑輪不省力，但可以改變力的方向；使用動滑輪能省一半力；使用滑輪組時，重物和動滑輪的總重量由幾股繩子承擔，提起重物所用的力就是總重量的幾分之一。
　　4．滑輪組中動滑輪的個數為m，當繩的固定端系在動滑輪的框架上時，則“承擔重力”的繩子段數n=2m+1，當繩的固定端系在定滑輪的框架上時，則“承擔重量”的繩子段數n=2m。
二、功 機械能
　　1．力和在力的方向上移動的距離是作功的兩大要素，缺一不可。沒有力也無所謂作功；雖有力的作用，但在力的作用方向上沒有移動距離，這個力也沒有作功。
　　作用在物體上的力，使物體沿著力的方向移動了一段距離，那么這個力就對物體作了功。
　　2．簡單機械基本上可以分為二大類，一類稱為杠桿類機構、如杠桿、滑輪、輪軸；另一類是斜面類機械，如斜面、螺旋等。這二類簡單機械在不考慮無用功的情況下都可以用功的原理研究。功的原理是機械的基本原理。它告訴我們，使用機械并不能省功。雖然不能省功，使用機械還是有很多好處的：有的可以省力，有的可以少移動距離，有的可以改變力的方向使做功方便。
　　3．摩擦是普遍存在的，所以使用簡單機械時，不可避免地要克服摩擦阻力做功；簡單機械本身有重量，在提起重物時又不可避免地要同時提起機械的一部分部，克服這部分無用阻力要做功。所以，動力對機械所做的功（總功），除了包含有用功之外，還包括上述的額外功。有用功只占總功的一部分。有用功在總功里所占的百分比，叫做機械效率。

　　 由于有用功總小于總功，所以，機械效率總小于1。
　　提高效率的方法：減小無用功便可提高機械效率。減少摩擦，減輕機械的重量這些都是減小無用功的辦法。
　　4．功和功率是意義不同的兩個物理量，因為做功的多少和做功的快慢是不同的，物體做功多，其功率不一定大。同樣，功率大的物體也不一定做功多，因為做功多少不僅跟功率的大小有關，還跟做功的時間長短有關，功和功率的關系可表示為：W =Pt
　　5．動能和勢能統稱機械能，它們是可以相互轉換的。如果沒有摩擦和其他阻力，也沒有外力作功，則在動能和勢能的轉換過程中，物體總的機械能保持不變，這就是機械能守恒定律。
　　6．功和能是密切聯系的物理量，能量是表示物體狀態的物理量，或者說能量是狀態函數。能量的改變可以通過功定量地反映出，功是從量的方面去看運動狀態的變化。因此我們可以說功是能量變化的量度。做功必然伴隨著能量的轉換及傳遞，但不做功，不能說物體沒有能量。
　　7．由互相作用的物體的相對位置和它們之間的相互作用力的性質決定的能量叫做勢能，根據物體與物體之間相互作用力的性質的不同，力學中勢能有重力勢能和彈性勢能兩種。

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