• 手机版

机械能是什么意思通俗一点(功和机械能知识点归纳)

100人浏览   2024-11-07 08:47:16


一、功

1.功的概念:

一个力作用在物体上,并且使物体在该力的作用下,在该力的方向上移动了一段距离,我们就说该力对物体做了功。


2、做功的两个必要因素:

(1)作用在物体上的力

(2)物体在这个力的作用下,在这个力的方向上移动的距离。


3、不做功的三种情况:

(1)物体受到力的作用,但没有移动距离。

(2)物体移动了距离,但没有受到力的作用,物体由于惯性保持运动状态。

(3)物体受到力的作用,也移动了一段距离,但移动的距离与力的方向垂直,即没有沿力的方向移动距离。


4、功计算公式W=FS,

一定要注意F、S的一一对应关系,即距离S是在力F的作用下,在F的方向上移动的距离。

功的单位是焦耳,

1焦=1牛.米(1J=1N.m)


跟踪练习题1、

小明用100N的力将重40N的球推出,球在地面上滚动了5m后停了下来。球在地面上滚动的过程中,手对球所做的功为( )。


A.0 B.500J

C.200J D.700J


跟踪练习题2、

在水平地面上,小朋友用100N的水平推力推动重50N的箱子前进了10m,如图1所示,则他做的功为


图1


A.1000 J B.1500J


C.500J D.0


(答案:1、A 2、A)

二、功率

1、意义

功率是用来表示物体做功快慢的物理量。

2、定义

功与做功所用时间之比叫功率

3、公式:P=W/t

4、单位:瓦特(W)

1瓦=1焦/秒(1W=1J/S)


5、由于W=FS,

P=W/t=FS/t=FV,


其中力F的单位是牛顿(N),

速度V的单位是米/秒(m/s)

功率的单位才是瓦特(W)


公式P=FV表明:当机械的功率一定时,力和速度成反比。


即用较大的力做功,必须降低运动速度。例如汽车发动机功率一定,上坡时需要较大的牵引力,就要降低速度。


跟踪练习:

用竖直向上的拉力F1和F2,使质量相同的两个物体,分别以速度为V1和V2,匀速上升h,拉力所做的功分别为W1和W2,拉力的功率分别P1和P1。已知V1>V2,则:


A、W1=W2,P1=P1

B、W1=W2,P1>P1

C、W1=W2,P1<P1

D、W1>W2,P1=P1


答案:B


三、动能和势能

1.动能、重力势能和弹性势能都是能量的一种形式。


应明确“能够做功”的物体才具有能,能够做功,不一定正在做功。


比如被举高的重锤,当它在空中不动时,它没有做功,但它具有做功的本领,


如果重锤落下,可以把木桩打入地里,因此,被举高的重锤具有能量。


一个物体能够做的功越多,具有的能量就越大。


动能及其影响因素:物体由于运动而具有的能叫作“动能”。

流动的空气和水、飞行的子弹都具有动能,而静止的汽车、飞机不具有动能。


可见,一切运动的物体都具有动能。

实验表明:

①质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;


运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。


②动能受物体运动速度的影响很大,因此,交通管理部门对机动车行驶速度进行限制,以避免由于车辆超速造成交通事故。


3.势能及其影响因素:

重力势能和弹性势能统称为“势能”。


物体由于受到重力并处一定高度时所具有的能叫作“重力势能”。


被举高的铅球、空中的飞鸟都具有重力势能,初中阶段通常把地面当作标准来判断高度。


实验表明

质量相同的物体,位置越高,它的重力能越大;


位置高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大。


物体由于发生弹性形变而具有的能叫作“弹性势能”。


拉开的弓、上紧的发条都具有弹性势能。

实验表明,

同一物体弹性形变越大,它的弹性势能越大。


4.进行本节的探究时,要注意控制变量


当发现一个物理量与两个或两个以上有关时,


研究中就应每次只改变一个因素,而保持其他因素不变,单独研究这一因素对该量的影响,并把各次实验的结论综合起来(控制变量法)。


跟踪练习:

一架执行人工降雨任务的飞机,沿水平方向匀速飞行并不断向下洒液氮。在此过程中,飞机的动能( ),重力势能( )。

(选填“变大”“变小”或“不变”)


答案:变小,变小

四、机械能及其转化


1、动能、重力势能和弹性势能统称为“机械能”。

2、分析动能与势能的转化时,建议按以下思路进行分析:

(1)明确研究对象和所需要研究的过程。

(2)确定物体在起始位置或开始时刻所具有的动能、势能。

(3)确定运动过程中,物体所在的高度、形状、速度是否发生变化?如何变化?


物体的重力势能、弹性势能、动能是否发生变化?如何变化?


(4)根据动能、势能的变化判断动能与势能如何变化。


3、有的同学误认为机械能在转化过程中总是守恒的。


这种错误的观点是没搞清楚机械能守恒的前提条件,只有势能和动能之间(机械能内部能量)的相互转化,机械能才守恒。


例如,人造地球卫星绕地球运动的过程中,因为没有空气阻力和摩擦,就没有机械能损失,机械能是守恒的。