一、功
1、做功的涵義:假如一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上聯(lián)通了一段距離,這個力的作用就顯示出成效,熱學(xué)里就說這個力做了功。
熱學(xué)里所說的功包括兩個必要誘因:一是作用在物體上的力;二是物體在這個力的方向上聯(lián)通的距離。不做功的,
三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
2、功的估算:作用在物體上力越大,使物體聯(lián)通的距離越大,這個力的成效越明顯,說明力所做的功越多。數(shù)學(xué)學(xué)中把力與在力的方向上聯(lián)通的距離的乘積稱作功:
功=力x力的方向上聯(lián)通的距離
用公式表示:W=FS,符號的意義及單位:
W--功-一焦耳(J)
F--力--牛頓(N)
S--距離--米(m)
功的單位:焦耳(J),1J=1N·m。
注意:①分清那個力對物體做功,估算時F就是這個力;②公式中S一定是在力F的方向上通過的距離,必須與F對應(yīng)。③功的單位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘積(牛·米,不能寫成“焦”)單位搞混。
3、功的原理:使用機(jī)械時,人們所做的功,都不會多于不用機(jī)械時所做的功,也就是使用任何機(jī)械都不省功。
說明:①功的原理是一個普遍的推論,對于任何機(jī)械都適用。
②功的原理告訴我們,使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離,要省距離必須吃力,既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。
③使用機(jī)械似乎不能省功,但人類依然使用,是由于使用機(jī)械或則可以省力、或者可以省距離、或者可以改變力的方向,給人類工作帶來好多便捷。
④我們做題遇見的多是理想機(jī)械(忽視磨擦和機(jī)械本身的重力)理想機(jī)械:使用機(jī)
械時人們所做的功(FS)=不用機(jī)械時對重物所做的功(Gh)。
二、功率
1、定義:功與做功所用時間之比。
2、物理意義:表示做功快慢的數(shù)學(xué)量。
3、定義公式:P=W/t
使用該公式解題時,功W的單位:(J),時間t的單位:秒(s),功率P的單位:瓦(W)。
4、單位:主單位:W,常用單位kW物理功和機(jī)械能知識點(diǎn),它們間的換算關(guān)系是:1kW=103W
5、推導(dǎo)公式:P=FV;公式中P表示功率,F(xiàn)表示作用在物體上的力,V表示物體在力F的方向上運(yùn)動的速率。
使用該公式解題時,功率P的單位:瓦(W),力F的單位:牛(N),速率u的單位:米/秒(m/s)。
1、能量:物體才能對外做功,表示這個物體具有能量物理功和機(jī)械能知識點(diǎn),簡稱能。
理解:①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的數(shù)學(xué)量;能量可以用才能做功的多少來評判。
②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。
2、動能
①定義:物體因?yàn)檫\(yùn)動而具有的能,稱作動能
②決定動能大小的誘因:動能的大小與質(zhì)量和速率有關(guān)。
質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動的速率越大,它的動能越大;運(yùn)動速率相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越大。
3、重力勢能
①物體因?yàn)楦叨人鶝Q定的能,稱作重力勢能。
②決定重力勢能大小的誘因:重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和物體被抬起的高度有關(guān)。
高度相同的物體,物體的質(zhì)量越大,重力勢
能越大;質(zhì)量相同的物體,物體的高度越高,重力勢能越大。
4、、彈性勢能
物體因?yàn)榘l(fā)生彈性形變而具有的能稱作彈性勢能。
物體的彈性形變越大,它的彈性勢能就越大。
四、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1:機(jī)械能:動能和勢能的合稱。(機(jī)械能=動能+勢能)單位是:J
動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化的。
形式有:動能和重力勢能之間可互相轉(zhuǎn)化;動能和彈性勢能之間可互相轉(zhuǎn)化。
2:機(jī)械能守恒:只有動能和勢能的互相轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總和保持不變。
人造月球衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動,機(jī)械能守恒;近地點(diǎn)動能最大,重力勢能最小;遠(yuǎn)地點(diǎn)重力勢能最大,動能最小。
近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。