八年级下册第十一章功和机械能知识点复习

1 第十一章第十一章 功和机械能功和机械能 第第 1 节节 功功 1 功的初步概念 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 就说这个力做了功 2 做功的两个两个必要因素 一是 作用在物体上的力作用在物体上的力 二是物体在这个 力的方向上移动的距离力的方向上移动的距离 3 没做功的三种情形 1 有力而没有距离 劳而无功 2 靠惯性运动没有力 3 力和距离垂直 4 功的计算 功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积 功 力 力的方向上的距离 功的计算公式 W Fs F 力力 N s 距离距离 m W 功功 焦耳焦耳 用 F 表示力 单位是牛 N 用 s 表示距离 单位是米 m 功的符号是 W 单位是牛 米 它有一个专 门的名称叫焦耳 焦耳的符号是 J 1 J 1 N m 注意 注意 在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时 计算公式可以写成W Gh 在克服摩擦做功时 计 算公式可以写成W fs 5 功的原理 使用机械时 人们所做的功 都不会少于不用机械时 而直接用手 所做的功 也就是说使用任 何机械都不省功 当不考虑摩擦 机械自身重等因素时 人们利用机械所做的功 Fs 等于直接用手所做的功 Gh 这是一种理想情况 也是最简单的情况 例例 1 重量为 60N 的物体 放在水平地面上 用 10N 水平方向的拉力 将物体沿水平面拉动 5m 则拉力 做的功 A 3000J B 300J C 50J D 物体没有升高 拉力不做功 思路分析 思路分析 对物体做功的多少 决定于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离 计算做功的大小 要从这两方 面 考虑 本题中重量的大小与做功的多少没有直接的关系 因此 10N5m 50J WFs 答 C 第第 2 节节 功率功率 1 功率的定义 功与做功所用时间之比功与做功所用时间之比 在数值上等于 单位时间内所做的功单位时间内所做的功 功率的物理意义 表示物体做功的快慢表示物体做功的快慢 2 计算公式 P W t 其中 W 代表功 单位是焦 J t 代表时间 单位是秒 s P 代表功率 单位是焦耳每秒 专用单位是瓦 特 简称瓦 符号是 W 推导公式 P Fv 公式中 P 表示功率 F 表示作用在物体上的力 表示物体在力 F 的方向上运动的速度 使用该公式解题 时 功率 P 的单位 瓦 W 力 F 的单位 牛 N 速度 的单位 米 秒 m s 两个因素是同时发生的 2 3 功率的单位是瓦特 简称瓦 符号 W 千瓦 kW 1W 1J s 1kW 103W 例例 2 一辆汽车在水平的公路上匀速行驶时 受到的阻力是 5000N 汽车的速度是 10m s 这辆汽车的功率 应为多大 思路分析思路分析 汽车所受阻力不变 又做匀速直线运动 所以汽车的牵引力 F 是不变的 且与阻力大小相等 Ff 第第 3 节节 动能和势能动能和势能 一 能的概念 如果一个物体能够对外做功能够对外做功 我们就说它具有能量能量 简称能能 能量和功的单位都是焦耳焦耳 理解 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 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 一个物体能够做的功越多一个物体能够做的功越多 表示这个物体的表示这个物体的能量能量越大 具有能量的物体不一定正在做功 做功的物体一定越大 具有能量的物体不一定正在做功 做功的物体一定 具有能量 具有能量 二 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能叫做动能物体由于运动而具有的能叫做动能 2 影响动能大小的因素是 物体的质量质量和物体运动的运动的 速度速度 质量相同的物体 运动的速度越大 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 3 一切运动的物体都具有动能一切运动的物体都具有动能 静止的物体动能为零 匀速运动且质量一定的物体 不论匀速上升 匀速下降 匀速前进 匀速后退 只要是匀速 动能不变 物体是 否具有动能的标志标志是 是否在运动是否在运动 二 势能 1 势能势能包括重力势能和弹性势能重力势能和弹性势能 2 重力势能 1 定义 物体由于高度所决定的能 叫做重力势能物体由于高度所决定的能 叫做重力势能 2 影响重力势能大小的因素是 物体的质量质量和被举的高度高度 质量相同的物体 被举得越高 重力势能越大 被举得高度相同的物体 质量越大 重力势能越大 3 一般认为 水平地面上的物体重力势能为零 位置升高且质量一定的物体 不论匀速升高 还是加速升 高 或减速升高 只要是升高 重力势能在增大 位置降低且质量一定的物体 不论匀速降低 还是加速降低 或减速降低 只要是降低 重力势能在减小 高度不变且质量一定的物体重力势能不变 3 弹性势能 1 定义 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹 性势能性势能 3 2 影响弹性势能大小的因素是 弹性形变的大小弹性形变的大小 对同一个弹性物体而言 3 对同一弹簧或同一橡皮筋来讲 在一定弹性范围内 形变越大 弹性势能越大形变越大 弹性势能越大 物体是否具有弹性势能的标志标志 是否发生弹性形变是否发生弹性形变 4 下面物体各具有什么形式的机械能 高速升空的火箭具有 动能和机械能 被拉弯的钢尺具有 弹性势能 被拦河坝拦住的上游水具有 重力 势能 空中下落的皮球具有 动能和重力势能 山坡上静止的石头具有 重力势能 匀速上升的物体具有 动能和重力势能 例例 3 重 100N 的物体在 20N 水平方向拉力的作用下 沿水平地面前进了 10m 后撤消拉力 物体又滑动了 5m 则拉力做的功是 J 重力做的功是 J 思路分析 思路分析 根据题意可画出物体受力和运动情况的示意图 如图所示 从图中可见 物 体运动的方向跟拉力方向一致 但跟重力方向垂直 所以拉力做了功 重力 对物体没有做功 计算拉力做功大小 一要弄清力的大小 是 20N 二要明 确物体沿力的方向通过了 10m 拉力撤销后 物体又向前滑动 5m 这时拉 力没有做功 所以拉力所做的功为 20N10m 200J WFs 答 200 0 第第 4 节节 机械能及其转化机械能及其转化 1 机械能 动能与势能统称为机械能动能与势能统称为机械能 即 机械能 动能 势能 单位是 J 动能是物体运动时具有的能量 势能是存储着的能量 动能和势能可以互相转化 注意 注意 如果只有动能和势能相互转化 机械能的总和不变 也就是说机械能是守恒机械能是守恒 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 实例 实例 a 人造地球卫星绕地球转动 机械能守恒 近地点动能最大 重力势能最小 远地点重力势能最大 动能最 小 近地点向远地点运动 动能转化为重力势能 b 皮球下落过程是重力势能 能转化为 动能 能 与地碰撞发生形变时 动能 能转化 弹性势能 能 形 变消失是 弹性势能 能转化为 动能 能 上升过程是 动能 能转化为 重力势能 能 c 弹枪把物射出时 弹性势能 能转化为 动能 能 子弹斜向上射出后又落向地面能的转化为 动能转 化为重力势能再转化为动能 d 拦河大坝提高水位是为了增大水的 重力势能 能 水流下来转化为水的 动 能 冲动水能机 最 后带动发电机发电转化为电能 4 自然界中可供人类利用的机械能源有水能和风能 大型水电站通过修筑拦河坝来提高水位 从而增大水的 重力势能 以便在发电时把更多的机械能转化为电能 例例 4 将物体 M 放在光滑的斜面的顶端 如图所示 然后从静止开始滑下 则 4 A 物体在斜面顶端 A 点时 机械能最大 下滑时机械能减小 B 物体在斜面顶端 A 点时 势能最大 C 物体沿着斜面下滑过程中 物体的机械能保持不变 D 物体沿着斜面下滑过程中 物体的势能减少 等于动能的增加 思路分析思路分析 物体从光滑的斜面上沿斜面下滑 物体不受摩擦阻力作用 物体的势能在减小 动能在增加 物体的势能减少 多 少 它的动能就增加多少 机械能的总量保持不变 也就是在斜面上任何一点物体的机械能总量都是一样的 答 B C D 例例 5 某人用绳子将一物体从水面下 2m 深处的地方 匀速提到水面下 0 5m 处的过程中 人对物体所做