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1、一、功的定义及公式 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=1Nm;把一个鸡蛋举高 1m,做的功大约是 0.5J;5.应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功,计算时 F 就是这个力;公式中 S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应;功的单位“焦”牛米=焦,不要和力和力臂的乘积牛米,
2、不能写成“焦”单位搞混;二、功率公式及换算 功率公式：功率单位：主单位 W;常用单位 kWmW 马力;功率换算：1kW=103W1mW=106W1 马力=735W;某小轿车功率 66kW,它表示：小轿车 1s 内做功 66000J;三、功率定义及意义 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;pagebreak 四、总功定义及公式 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/斜面：W 总=fL+Gh=FL 五、额外功的定义及公式 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
3、略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组 斜面：W 额=fL 六、有用功定义及公式 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=W 总 斜面：W 有用=Gh 七、功的原理及应用 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 功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用;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;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;我
4、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 理想斜面：斜面光滑;理想斜面遵从功的原理;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;pagebreak 八、机械效率的测量 原理：=W 有/W 总=Gh/Fs100%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
5、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：A 动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多;B 提升重物越重,做的有用功相对就多;C 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;九、机械效率定义及公式 机械效率 定义：有用功跟总功的比值;公式：=W 有/W 总100%;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%;提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦;十、理解机械效率应该注意的问题 1 由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于 1；2
6、机械效率的高低与是否省力、重物被提升的高度及承担物重的绳子段数的多少等因素无关；3=W 有用/W 总,机械效率的高低是由有用功和总功两个因素决定的,因此不能说有用功越大,机械效率的高低或总功越大,机械效率就越低；4 同一滑轮组在不同情况下机械效率不一定相同;pagebreak 十一、影响滑轮组和斜面机械效率的因素 1 影响滑轮组机械效率的因素 滑轮组的机械效率为：=W 有用/W 总=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nFn 为与动滑轮相连的绳子的段数或承担重物重的绳子的段数,S=nh 使用滑轮组来提升物体时,机械间的摩擦越小,动滑轮越轻,滑轮组的机械效率越高;若不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率为
7、：=W 有用/W 总=W 有用/W 有用+W 额外=Gh/G+G 动h=G/G+G 动=1/1+G 动/G 由此可见,在不考虑绳重及摩擦时,一个滑轮组的机械效率的大小仅与滑轮的重量及物体的重量有关,而与提升的高度和滑轮缠绕方式无关;被提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高,在提升相同的重物时,动滑轮重量越小,机械效率越高;提高滑轮组的机械效率的方法：增大物体重力减小动滑轮的重力减小轮和轴间的摩擦 2 影响斜面机械效率的因素 斜面的机械效率为：=W 有用/W 总=Gh/FS 斜面的机械效率跟斜面的光滑程度和斜面的倾斜程度有关;斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,斜面的机械效率就越高;光滑程度相同时,斜
8、面越陡,斜面的机械效率就越高;十二、怎样区分总功和有用功 判断有用功合总功的关键是：明确在具体问题中做功要达到的目的;例如,用滑轮组提升物体时,我们的目的是要把物体提升一定的高度,因此所做的有用功为 W 有用=Gh,h 为物体被提升的高度,G 为物体所受的重力;而人在提升物体的同时,还要克服摩擦和动滑轮的重量而做功,所以此时人对滑轮组所做的功就是总功,它等于人对绳的拉力 F 与绳在拉力下移动的距离 S 的乘积,即 W 总=FS 又如,在用斜面提升物体时,我们的目的是要把物体提升到某一高度,因此所做的有用功为 W 有用=Gh,其中 G 为物体所受的重力,h 为物体被提升的高度;而人在斜面方向拉动物体的过程中,还要克服物体与斜面间的摩擦做功,所以人做的总功为人对物体的拉力 F 与物体在拉力方向移动距离 S的乘积,即 W 总=FS;再如,当用桶从井口提水的时候,我们的目的是提水,所以人对水做的功才是我们的有用功,而提水时不得不提起桶,所以对桶做的功是额外功;而从井里捞桶的时候,我们的目的是打捞桶,因此对桶所做的功是有用功,而附带提起的水对我们来说是没用的,所以这时候对水所做的功是额外功;十三、机械效率和功率的区别 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;