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1、第十五章功与机械能内容提要功1、功(1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。(2)功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。两因素缺一不可。(3)不做功的三种情况：①物体受到了力，但保持静止。②物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。③物体受力的方向与运动的方向相互垂直，这个力也不做功。2、功的计算(1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。W：W=Fs<,(2)符号的意义及单位：
2、W表示功，单位是焦耳(J),1J二lN・m；F表示力，单位是牛顿(")；s表示距离，单位是米(m)。(3)计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、s的单位分别是N、ni,得出的功的单位才是J。3、功的原理一一使用任何机械都不省功。机械效率1、有用功——Wot：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用二Gh。2、额外功一一W额外(1)使用机械时，对人们没有用但又不得不做的
3、功叫额外功。(2)额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。3、总功一一W总：(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W总二W有用+W额外。(1)若人对机械的动力为F,贝W总二F・s4、机械效率——n(1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。(2)公式：n=w有用/w总。(2)机械效率总是小于lo(4)提高机械效率的方法①减小摩擦，②改进机械，减小自重。功率1、功率的概念：功率是表示物体做功快慢的物理量。2、功率(1)定
4、义：单位时间内所做的功叫做功率，用符号“P”表示。单位是瓦特(W)常用单位还有kW。lkW=103Wo(2)公式：p=W/to式屮p表示功率，单位是瓦特(W)；W表示功，单位是焦耳(J);t表示时间，单位是秒(s)。(3)功率与机械效率的区别：①二者是两个不同的概念：功率表示物体做功的快慢；机械效率表示机械做功的效率。①们之间的物理意义不同，也没有直接的联系，功率大的机械效率不一定大,机械效率高的机械，功率也不一定大。动能和势能1、能量(1)物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。(2)单位:焦耳(J)2、动
5、能(1)定义：物体由于运动而具有的能，叫做功能。(2)影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。(3)单位:焦耳(J)。3、重力势能(1)定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。(2)影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。(1)单位：焦耳(J)4、弹性势能(1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。(2)单位:焦耳(J)。(3)影响弹性势能人小的因素：①物体发生弹性形
6、变的程度。物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。机械能及其转化1、机械能(1)定义：动能和势能统称为机械能。机械能是最常见的一种形式的能量。⑵单位：Jo(1)影响机械能大小的因素：①动能的大小；②重力势能的大小；③弹性势能的大小。2、动能和势能的转化(1)在一定的条件下，动能和势能可以互相转化。(2)在分析动能和势能转化的实例时，首先要明确研究对象是在哪一个过程中，再分析物体质量、运动速度、高度、弹性形变程度的变化情况，从而确定能的变化和转化情况。典型例题例1.在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子
7、，前进了10m,推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5m,他做了多少功？解析：水平推箱子做的功W1,等于水平推力F和水平前进的距离s的乘积Fs。匀速举箱子时用的力L与箱子重G大小相等、方向相反。举箱子是严克服重力(阻力)G使箱子在心方向上升高h,所做的功腔=心h=Gh,这种情况下，常常为了简便而说：克服阻力G做的功W2=Gh。F=50N,s=10m,G=100N,h=1.5moW1=Fs=50NX10m=500JoW2=Gh=100NX1.5m=150Jo答：他推箱子做功500J,举箱子做功150Jo
8、例2•重为100N的物体在光滑水平面上匀速移动80m,则重力对物体做的功是少？解析：重力的方向竖直向下，在竖直方向上物体没有发生移动；物体在光滑水平面上移动，是由于物体有惯性，可以保持运动状态不变。水平方向上没有受到作用力。答案:W=Gh=100X0=0例3.某人用100N顿的水平拉力，将500N顿的物体在水平地面上匀速移动8m,拉力做了多少功
