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、有距离无力、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、力学里规定: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,1j= 1n•m 。
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 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;②公式中s 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③ 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?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②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。
③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。
④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
①理想斜面:斜面光滑
②理想斜面遵从功的原理;
③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:
1、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。
② 公式:
斜 面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组
③ 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% 。
④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:
原 理:
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
器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。
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。
结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③ 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:单位时间里完成的功
2、物理意义:表示做功快慢的物理量。
3、公式: = fv
4、单位:主单位 w 常用单位 kw mw 马力
换算:1kw=103w 1mw=106 w 1马力=735w
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。
练习 ☆下面是小李以表格形式所总结的一些知识点,其中完全正确的是:
a、同一直线二力合成的比较:
力的情况 大小 方向 表达式
方向相同时 二力之和 与二力方向同 f=f1+f2
方向相反时 二力之差 与较大的力同 f=f1+f2
b、杠杆的比较:
名称 结构特征 特点
省力杠杆 动力臂大于阻力臂 省力、省距离
费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力、费距离
c、凸透镜所成像的比较:
物距 像的大小 像的倒正 像的虚实
大于2f 缩小 倒立 实像
f和2f之间 放大 倒立 实像
d、晶体非晶体比较
固体 熔化过程
是否吸热 温度变化吗 有无熔点
非晶体 吸热 变化 无
晶体 不吸热 不变 有