第十一章功和机械能第1节功1、功的初步概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功。2、做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。3、没做功的三种情形：1）有力而没有距离（劳而无功）2）靠惯性运动没有力3）力和距离垂直4、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力×力的方向上的距离）。功的计算公式：W=FsF——力——N；s——距离——m；W——功——焦耳用F表示力，单位是牛（N），用s表示距离，单位是米（m），功的符号是W，单位是牛?米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是J，1J=1N?m注意：在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成W=Gh；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成W=fs。5、功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时(而直接用手)所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（Fs）等于直接用手所做的功（Gh），这是一种理想情况，也是最简单的情况。【例1】重量为60N的物体，放在水平地面上，用10N水平方向的拉力，将物体沿水平面拉动5m，则拉力做的功（）A．3000J；B．300J；C.50J；D．物体没有升高，拉力不做功思路分析：对物体做功的多少，决定于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。计算做功的大小，要从这两方面考虑。本题中重量的大小与做功的多少没有直接的关系。因此=10N5m=50J。答：C第2节功率1、功率的定义：功与做功所用时间之比，在数值上等于单位时间内所做的功。功率的物理意义：表示物体做功的快慢。2、计算公式：P=其中W代表功，单位是焦（J）；t代表时间，单位是秒（s）；P代表功率，单位是焦耳每秒，专用单位是瓦特，简称瓦，符号是W。推导公式：P=Fv公式中P表示功率，F表示作用在物体上的力，υ表示物体在力F的方向上运动的速度。使用该公式解题时，功率P的单位：瓦（W），力F的单位：牛（N），速度υ的单位：米/秒（m/s）。3、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号W）、千瓦（kW）。1W=1J/s、1kW=103W。【例2】一辆汽车在水平的公路上匀速行驶时，受到的阻力是5000N，汽车的速度是10m/s，这辆汽车的功率应为多大？思路分析汽车所受阻力不变，又做匀速直线运动，所以汽车的牵引力F是不变的，且与阻力大小相等。第3节动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量，简称能。能量和功的单位都是焦耳。理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。二、动能1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。2、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度。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。3、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速)动能不变。物体是否具有动能的标志是：是否在运动。二、势能1、势能包括重力势能和弹性势能。2、重力势能：（1）定义：物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。（2）影响重力势能大小的因素是：物体的质量和被举的高度。质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大；被举得高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。（3）一般认为，水平地面上的物体重力势能为零。位置升高且质量一定的物体（不论匀速升高，还是加速升高，或减速升高，只要是升高）重力势能在增大，位置降低且质量一定的物体（不论匀速降低，还是加速降低，或减速降低，只要是降低）重力势能在减小，高度不变且质量一定的物体重力势能不变。3、弹性势能：（1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。（2）影响弹性势能大小的因素是：弹性形变的大小（对同一个弹性物体而言）。（3）对同一弹簧或同一橡皮筋来讲(在一定弹性范围内)形变越大，弹性势能越大。物体是否具有弹性势能的标志：是否发生弹性形变。4、下面物体各具有什么形式的机械能？高速升空的火箭具有动能和机械能。被拉弯的钢尺具有弹性势能。被拦河坝拦住的上游水具有重力势能。空中下落的皮球具有动能和重力势能。山坡上静止的石头具有重力势能。匀速上升的物体具有动能和重力势能。【例3】重100N的物体在20N水平方向拉力的作用下，沿水平地面前进了10m后撤消拉力，物体又滑动了5m，则拉力做的功是J；重力做的功是J。思路分析：根据题意可画 |
