《功与机械能》复习一、功: 1、力学中所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是作用在物体上的力。 另一个是物体沿力的方向移动的距离。 2、不做功有三种情况:力无距离、力无距离、力与距离垂直。 巩固:☆ 某同学踢足球英语作文,球从他脚背飞出10m。 当足球飞10m时,人不做任何工作。 (原因是足球靠惯性飞出去了)。 3、力学规定:功等于力与物体沿力方向移动的距离的乘积。 公式:W=FS4斜面总功公式,功单位:焦耳,1J= 1N·m。 将鸡蛋举起1m高,所做的功约为0.5焦耳。 5、施加功公式注意事项: ①区分哪个力对物体做功,或哪个施力物体对哪个受力物体做功。 F为计算时的力; ②式中S必须沿力距离方向通过,强调对应。 ③ 功的单位为“焦耳”(1N·m=1焦耳)。 二、工作原理: 1、内容:使用机械时,人所做的工作不会少于手工直接完成的工作; 也就是说,使用任何机械都不会节省工作量。 2、说明:①工作原理是一个普遍结论,适用于任何机器。 ②工作原理告诉我们:用机械省力,就必须拉远距离; 为了节省距离,必须付出努力。 没有一种机器既省力又省距离。 ③虽然使用机械不能省力,但人类还是使用它,因为使用机械可以省力、节省距离、改变力的方向,给人类的工作带来很多方便。
④做功原理包括两层含义(1)对于理想机器(忽略摩擦力和机器本身重力):使用机器时,人所做的功(FS)=用手直接对重物所做的功; (2)对于非理想机器,人使用机器所做的工作大于不使用机器直接手工完成的工作。 额外功是克服机器的自重和摩擦力所做的功。 3. 应用:坡度 ① 理想坡度:坡度平滑 ② 理想坡度遵循做功原理; ③理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力; L:倾斜长度; G:物体重量; h:倾斜度高。 设斜面与物体之间的摩擦力为f,则:FL=fL+Gh; 这样,F所做的功就大于直接对物体做的功Gh。 三、机械效率: 1、有用功: 定义:对人有用的功。 公式:W 有用 = Gh(举起重物)= W 总计 - W 数量 = ηW 总坡度:W 有用 = Gh2,额外工作: 定义:不需要但必须完成的工作 公式:W 数量 = W 总计 - W有用=G动h(动滑轮与滑轮组忽略轮轴摩擦力) 斜面:W有用=fL3。 总功: 定义:有用功加上额外功或功率所做的功的公式:W 总计 = W 有用 + W 量 = FS = W 有用/eta 斜率:W 总计 = fL+Gh=FL4。 机械效率: ①定义:有用功与总功的比值。 ② 公式: 斜度: 定滑轮: 动滑轮: 滑轮组:(垂直方向提升重物) ③ 有用功总是小于总功,因此机械效率始终小于 1。
通常以百分比表示。 滑轮的机械效率为60%斜面总功公式,这意味着有用功占总功的60%。 ④提高机械效率的方法:尽可能满载,增加有用功; 减轻机械重量并减少机械部件之间的摩擦,以减少额外的工作。 5、机械效率测量:①原理:②需测量物理量:钩码重力G、钩码提升高度h、拉力F、绳索自由端运动距离S③设备:钩码去除、铁架、滑轮、细线外还需要秤和弹簧测力计。