老妈的物理学习笔记:八下(第十一章 功和机械能)

第一节    功

1. 力学中的功：力作用的成效

如果一个力作用在物体上，使物体在这个力的方向上移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功 (Work)。

2.  做功的必要因素:

一是作用在物体上的力；

二是物体在这个力的方向上移动距离

注意判断三种不做功的情况：

①  有力无距 (搬石头没搬动)

② 有距无力 (踢出去的足球，脚不再做功)

③力与距离垂直时不做功，例如：人提着水桶在水平地面上向前走。提力（竖直）与运动方向（水平）垂直，提力不做功；

不垂直时做功，如果用一根绳子斜向上(不垂直)拉着一个箱子，在水平地面上前进，这时拉力在水平方向上有一个分量，拉着箱子移动，做功。

3. 定义：功(W)等于力(F)与物体在力的方向上移动的距离(S)的乘积。

功的表达式：w=FS

功的国际单位：焦耳(为了纪念英国物理学家焦尔)，简称焦，符号是J

 1 J = 1 N · m

4. 易错题

第二节    功率

意义：在物理学中，功率表示做功快慢的物理量。

定义：功与做功所用时间之比叫作功率

表达式：P= W / t

推导公式：P= W/t  = F S/ t = F V

功率的国际单位：瓦特(英国发明家詹姆斯.瓦特)，简称瓦，符号W

工程技术上还常用千瓦，符号是KW.

单位的换算关系：1KW=1000W    

                              1 W= 1 J /S

易错题：

第三节     动能和势能

1.能量

定义：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。

说明：能量是表示物体做功本领的物理量。能量的大小可用能够做功的多少来度量，一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。

注意：请好好体会“能够”这个词，可不能去掉它哦！如下图

能够做功，不等于正在做功，也不等于已经做了功！

2.  动能

定义：物体由于运动而具有的能叫作动能。

影响因素：

物体的动能大小与物体的质量和速度有关；质量相同的物体，运动的速度越大，物体的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，物体的动能越大。

3.  重力势能

定义：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫作重力势能。

影响因素：物体的重力势能大小与物体的质量和所处高度有关，物体的质量越大，所处位置越高，具有的重力势能就越大。

4.  弹性势能

定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。

影响因素：弹性势能的大小与物体发生的弹性形变有关，同一物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能越大。

5.   相关题型

第四节     机械能及其转化

注意：只要物体具有动能、重力势能或弹性势能其中的一种或几种，我们就说它具有机械能。

机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和是恒定不变的。

机械能守恒的条件：动能和势能相互转化，而没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为机械能。这种情况下只有重力或弹力做功。

我们可以用今天所学的机械能守恒定律去重新理解伽利略理想实验：无摩擦时机械能守恒。这解释了小球为何总能到达与起点等高的位置。

相关习题：

本章重难点：

1.  区分“动能、重力势能、弹性势能”及其影响因素

  动能与质量、速度有关。

重力势能与质量、高度有关。

  弹性势能与弹性形变程度有关。

 易错点：容易忽略“质量”对动能的影响

例如在水平公路上匀速行驶的洒水车，速度虽然没变，但质量在减少，因此，洒水车的动能在减少。

2.  理解“机械能守恒”的条件

只有重力或弹力做功，没有空气阻力、摩擦力等其他力做功（即没有机械能转化为内能等其他形式的能）。

易错点：误以为“物体匀速运动时机械能一定守恒”，或者“物体加速运动时机械能一定不守恒”。

  例①（匀速但不守恒）：竖直匀速上升的电梯。动能不变，重力势能增加，机械能增加。

  例②（加速但可能守恒）：自由落体运动(不计空气阻力)。速度增加（动能增加），高度降低（势能减少），重力势能转化为动能，机械能守恒。

3.  能量转换分析