《功和机械能》初中物理知识点VIP免费

《功和机械能》知识点一：功1、概念：一个力作用在物体上，并且物体在这个力的方向上移动一段距离，这个力就显示出成效，说这个力做了功。2、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向移动的距离。3、公式：W=Fs【例题1】如图1所示的四种情景中，人们对物体做了功的是()【解析】物理学中做功的两个必要因素是：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上通过一段距离。本题A选项中有力作用在物体上，但物体没有在力的方向(竖直向上)上通过距离，注意：物体通过的距离不一定就是物体在力的方向上通过的距离；B选项中虽然有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离，属于劳而无功，D选项中虽然通过的距离，但没有力的作用，当然没有做功了。【答案】C【点评】做功有两个必要因素，首先是有力的作用（没有力的作用肯定没有做功）；再是在力的方向上通过了距离，二者缺一都没有做功，其次是通过的距离与力的方向相同。知识点二：功的原理1、内容：使用任何机械都不省功。2、演示：先测不用机械，直接用手所做的功W1，再测使用机械达到相同目所的功W2，比较W1、W2的大小，最后得出结论W1≤W2【例题2】如图2所示的光滑斜面，用F1=200N的力将一重300N物体在1min内沿斜面匀速推到高1m，或者直接用F2=300N的力把该物体提高1m。求：(1)用甲图的方法，推力对物体做的功为_____J。(2)用乙图的方法F2对所做的功为_______J。(3)通过上述计算，你发现使用斜面这类简单机械做功时，遵循的规律是_____________。【解析】（1）甲图利用斜面把物体推上去所做的功W甲=F1×S=200N×1.5m=300J（2）乙图直接把物体提高所做的功W乙=F2×h=300N×1m=300J（3）由此看出，利用斜面可以省力，但不省功。【答案】（1）300J（2）300J（3）利用斜面可以省力，但不省功，使用简单机械不省功—功的原理【点评】使用任何简单机械都不省功，但可以省力或者省距离或者改变力的方向。图2知识点三：有用功、额外功、总功及机械效率1、有用功：人们为了达到某一目的必须做的功。2额外功：人们为了达到某一目的时，不需要但又不得不做额外的功。3、总功：有用功和额外功之和。4、机械效率：有用功和总功的比值。【例题3】如图3所示，在不考虑绳与滑轮的摩擦时，用三种方法把沙子运上三楼，根据图中给出的数据，有用功均为_______J，其中三种方法中所做的额外功最大的是_______J，所做总功最小的是______J，机械效率最大是_______。【解析】人们的目的是向楼上提沙子，则对沙子做的功是有用功：W有用=G沙子·h=100N×2×3m=600J第一种方法中提桶和克服自身重力做的额外功为额外功：W额1=（G桶+G人）h=(20N+400N)×2×3m=2520JW总1=W有用+W额1=600J+2520J=3120J机械效率第二种方法中提桶和提动滑轮做的功为额外功W额2=（G桶+G动滑轮）h=(20N+10N)×2×3m=180JW总2=W有用+W额2=600J+180J=780J机械效率第三种方法中提口袋和提动滑轮做的功为额外功W额3=（G口袋+G动滑轮）h=(5N+10N)×2×3m=90JW总3=W有用+W额3=600J+90J=690J机械效率【答案】600J2520J690J86.9%【点评】对人们有用的功为有用功，额外功是人们不需要的但又不得不做的功，运上到三楼时，实际上只上了二层楼的高度。图3知识点四：提高机械效率的方法1、特点：机械效率总是小于1。2、提高机械效率的方法：（1）改进结构，使机械更合理，更轻便――减小机械自重。（2）使用时要保养，加润滑油――减小机械间的摩擦。也就是当有用功一定时，减小额外功；当额外功一定时，增大有用功。【例题4】用如图4所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为______%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：______。（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，张敏同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：实验次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机...