3功和功率、能量的转化与守恒案例.docVIP

功和功率、能量的转化与守恒 考点1、功： 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。 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0.5 J 。 5、应用功的公式注意：①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“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。 、功的原理： 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？） ①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 ②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。 ③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。 ④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①理想斜面：斜面光滑②理想斜面遵从功的原理； ③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 。 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。 3、公式： 4、单位：主单位 W 常用单位 kW mW 马力 换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W 某小轿车功率66kW，它表示：小轿车１s 内做功66000J １、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=ηW总 斜面：W有用= Gh 2、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（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W额=f L 3、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／η 斜面：W总= fL+Gh=FL 重力势能 ●定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 ●公式：；h——物体具参考面的竖直高度。 ●参考面 ①重力势能为零的平面称为参考面； ②选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面 若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何 选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面选取无关。 ●重力势能是标量，但有正负。 重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面的上 ●重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功之跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。 ●重力做功与重力势能的关系： 弹性势能 ●概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势能，称之为弹性势能。 ●弹簧的弹性势能： 影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。 ●弹力做功与弹性势能的关系： 弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。 ●势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。 1.动能 定义：物体由于运动而具有的能叫动能 表达式为:， 动能定理 1.定义：合外力所做的总功等于物体动能的变化量. —— 这个结论叫做动能定理. 2.表达式：， 式中W合是各个外力对物体做功的总和，ΔEK是做功过程中始末两个状态动能的增量. 3.推导：动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得： 在牛顿第二定律 F=ma 两端同乘以合外力方向上的位移s，即可得 对动能定理的理解： ①如果物体受到几个力的共同作用，则（1）式中的 W表示各个力做功的代数和，即合外力所做的功. W合=W1+W2+W3+…… ②应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关.即不追究全过程中的运动性质和状态变化细节． ③动能定理的研究对象是质点． ④动能定理对变力做功情况也适用．动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的,但对变力做功情况亦适用. 动能定理可用于求变力的功、曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题. 机械能 ●机械能包含动能和势能（重力势能和弹性势能）两部分，即。 ●机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能