初二物理功与机械效率知识点汇总

发布时间:2020-03-25 03:22:57   来源:文档文库   
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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=1N·m。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;

                                   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”(·=),不要和力和力臂的乘积(·米,不能写成”)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。

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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=W有用+W=FS=W有用

斜面:W=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=W-W有用=Gh(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)

斜面:W=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-W=ηW

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

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八、机械效率的测量 

原理:η=W()/W()=(Gh)/(Fs)×100%

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:

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:η=W()/W()×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)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)η=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。

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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:η=W有用/W=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF(n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:η=W有用/W=W有用/W有用+W额外=Gh/(G+G)*h=G/G+G=1/(1+G/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:η=W有用/W=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=Ghh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=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=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。

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/04027a93770bf78a6529548b.html

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