(一)、動(dòng)能和勢能
1、能量:一個(gè)物體能夠做功,我們就說這個(gè)物體具有能
理解:①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。
②一個(gè)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、知識結(jié)構(gòu):
3、探究決定動(dòng)能大小的因素:
① 猜想:動(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān);
② 實(shí)驗(yàn)研究:研究對象:小鋼球 方法:控制變量;
?如何判斷動(dòng)能大小:看小鋼球能推動(dòng)木快做功的多少
?如何控制速度不變:使鋼球從同一高度滾下,則到達(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同;
?如何改變鋼球速度:使鋼球從不同同高度滾下;
③分析歸納:保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí);速度越大動(dòng)能越大;
保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí);質(zhì)量越大動(dòng)能越大;
④得出結(jié)論:物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān);速度越大動(dòng)能越大,質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。
4、機(jī)械能:動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
理解:①有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能;②有勢能的物體具有機(jī)械能;③同時(shí)具有動(dòng)能和勢能的物體具有機(jī)械能。
(二)、動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化
1、知識結(jié)構(gòu):
2、動(dòng)能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
①質(zhì)量一定的物體,如果加速下降,則動(dòng)能增大,重力勢能減小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;
②質(zhì)量一定的物體,如果減速上升,則動(dòng)能減小,重力勢能增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能;
3、動(dòng)能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
①如果一個(gè)物體的動(dòng)能減小,而另一個(gè)物體的彈性勢能增大,則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能;
②如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體的彈性勢能減小,則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
4、動(dòng)能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析:
⑴首先分析決定動(dòng)能大小的因素,決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素--看動(dòng)能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。
⑵還要注意動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大--如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失),則動(dòng)能勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。
⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒有能量損失--機(jī)械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失--機(jī)械能不守恒。
5、機(jī)械效率和功率的區(qū)別:
功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢,即單位時(shí)間內(nèi)完成的功;機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的有用功。
4、單位:主單位 W 常用單位 kW mW
3、公式: =Fv
2、物理意義:表示做功快慢的物理量。
1、定義:單位時(shí)間里完成的功
5、機(jī)械效率的測量:
① 原 理:
②應(yīng)測物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S
③器 材:除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測力計(jì)。
④步驟:必須勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼升高,目的:保證測力計(jì)示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論:影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有:
A動(dòng)滑輪越重,個(gè)數(shù)越多則額外功相對就多。
B提升重物越重,做的有用功相對就多。
C 摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。
4、機(jī)械效率:① 定義:有用功跟總功的比值。② 公式:
斜 面: 定滑輪:
動(dòng)滑輪: 滑輪組
③ 有用功總小于總功,所以機(jī)械效率總小于1 。
④提高機(jī)械效率的方法:減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。
3、總功: 定義:有用功加額外功或動(dòng)力所做的功
公式:W總=W有用+W額=FS= W有用/η
斜面:W總= fL+Gh=FL
2、額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功
公式:W額= W總-W有用=G動(dòng)h(忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組)
斜面:W額=f L
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