1.力学中的功
(1)功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
(2)物理学中的功包括两个必要因素:
①作用在物体上的力
②物体在这个力的方向上移动的距离
判断有没有力对物体做功,这两个必要因素必须同时具备,二者缺一不可。
(3)不做功的三种情况
不劳无功:踢出去的球在空中运动,踢球的力不做功
不动无功:“推而未动”,“搬而未起” 。
劳而无功:手提木桶沿水平方向移动,拉力不做功
2.功的计算
(1)定义:在物理学中,把力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
(2)公式:W=F・s
W:功,单位是J,F:力,单位是N,s:沿力的方向移动的距离,单位是m。
变形公式:F=W/s s=W/F
(3)单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳(J),1J的物理意义是表示用1N的力使物体沿力的方向移动1m所做的功为1J。
(4)常考的功的估测:
①将地面上的物理课本检起放到子上,人对课本做的功约为2J
②从地上拿起一个鸡蛋,缓缓挙过头顶大约做功1J
③中学生从一楼走到二楼做的功约为1800J
第二节 功率
1.定义:功与做功所用时间之比叫功率。
2.物理意义:表示物体做功快慢的物理量,当做功时间一定时,所做的功越多,它的功率就越大;当所做的功一定时,做功所用的时间越短,它的功率就越大。
3.功率的计算式:P=W/t W:功,单位为焦耳(J),t:时间,单位为秒(s)
(1)功率的单位瓦特,简称瓦。
常用单位还有千瓦(kw)
换算关系是1kW=1000W
(2)在物体做匀速直线运动时,s=vt,则P=W/t=Fs/t=Fvt/t=Fv,即P=Fv只适用于做匀速直 线运动的物体,其中F的单位为N,v的单位为m/s,P的单位是W。
4.理解功率
(1)功率大表示物体做功快,不能认为功率大做功就多,还要考虑做功时间的长短,也不能认为功率大做功时间就短,因为做功多少不确定。
(2)功率的大小由做功的多少和做功时间的长短共同决定。在做功时间相同时,物体所做的功越多,功率越大;做相同的功,所用时间越短,功率越大。
(3)当汽车功率一定时,速度越大,牵引力越 越小;速度越小,牵引力越大。
5.常考的功率的估测:
(1)中学生跳的功率约为60W;
(2)优秀运动员短跑时的功率约为1kW
第三节 动能和势能
1.能量:一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量,简称能,单位是焦耳,字母是J。
注意:①物体能够对外做功就说明物体具有能。这句话的重点在“能够”,即物体不一定正在做功,不一定非得做功,能对外做功就行。
②功是能量转化的量度。
2.动能和势能
(1)动能是指物体由于运动而具有的能量,一切运动的物体都具有动能。其大小与物体的质量和密度有关。质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
(2)势能包含重力势能和弹性势能两种。
(3)重力势能
①定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
②影响因素:质量和高度。物体的质量越大,物体所处的高度越高,物体的重力势能就越大。
(4)弹性势能
①定义:物体由于发生弹性形变而具有的能
②影响因素:物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
注意:动能和重力势能的大小都与质量有关。
3.探究影响动能大小因素的实验
方法:控制变量法、转换法
(1)让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,钢球运动到水平面时的快慢不一样,A 越高,物体B被撞得越远。所以质量相时,钢球的速度越大,动能越大。
(2)改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,钢球的速度相同时,质量越大,动能越大。
第四节 机械能及其转化
1.机械能:动能和势能统称为机械能。物体具有的机械能的大小等于物体具有的动能和势能之和,即机械能=动能+势能。
2.动能和势能的相互转化
(1)在一定条件下,动能和势能是可以相互转化的。
(2)不同形式的能之间相互转化的实质是做功,做了多少功就有多少能量发生转化。
3.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和保持不变,机械能是守恒的。
4.人造地球卫星的机械能的转化
(1)卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的相互转化,因此机械能守恒。
(2)当卫星从远地点向近地点运动时势能减小,动能增大;当卫星从近地点向远地点运 动时势能增大,动能减小。
5.机械能的天然资源
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。
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