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第十一章 机械功与机械能
1. 物体做功的两个必要因素：作用在物体上的__________和物体在力的方向上通过的__________。
力
知识点1 机械功
距离
示例：人对车有水平向右的推力F，车在力的方向上向右移动了距离s，故人推车的力对车做了功
2. 力不做功的情况有三种：
11
示例1：有力无距离
用力推箱子，但是箱子被没有推动。人对箱子的推力对箱子不做功 示例2：有距离无力
用脚踢开的足球在空中运动了一段距离。这一过程人对足球不做功 示例3：力和距离垂直
手提滑板车在水平路面匀速前行。手对滑板车向上的力对滑板车不做功
3. 功：功的大小等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
公式：W＝__________；变形公式：F=__________,s=_________。
说明：功（W）的单位是焦耳（J）；力（F）的是牛顿（N）；s表示物体在力的方向上移动的距离，单位是米（m）。
Fs
1. 功率：功率是指做__________的多少与所用__________的比值。
（1）公式：P＝_________；变形公式：W=__________,
t=__________。
说明：功率（P）的单位是瓦特（W）；功（W）的单位是焦耳（J）；时间（t）的单位是秒（s）。1 W＝1 J/s，功率常用单位还有千瓦（kW），单位的换算关系：1 kW＝__________W。
功
知识点2 功率
时间
Pt
103

匀速直线
Fv
m/s
做功的快慢
快
1. 机械功原理：使用机械时，可以省力，或者省距离，但不能省__________。
2. 总功、有用功和额外功：
（1）总功（W总）：使用机械时，动力对机械所做的功。
（2）有用功（W有用）：使用机械时，机械对物体的拉力所做的功。
功
知识点3 机械效率
（3）额外功（W额外）：使用机械时，克服机械自身部件的重力和摩擦力等因素所做的功。（不得不做的功）
（4）关系：W总＝__________＋__________。
W有用
W额外
示例：人用桶提着沙子上楼
W总 人提桶的拉力做的功
W有用 人对沙子做的功
W额外 人对空桶和克服人的重力做的功
3. 机械效率：使用机械时，有用功和总功的比值叫做机械效率。
公式：η＝____________________。
【点拨】机械效率总小于1。
4. 常见机械的机械效率：
机械 示意图 机械效率 说明
滑轮组
(沿竖直
方向) ①G物是被提升物体的重力
②s＝__________(n是作用在动滑轮上绳子股数)
③若不计绳重与摩擦：
W总＝G物h＋G动h
nh
机械 示意图 机械效率 说明
滑轮组
(沿水平
方向) ①f为地面对物体的摩擦力
②s＝__________
ns物
机械 示意图 机械效率 说明
斜面 ①f为斜面对物体的摩擦力
②W总＝G物h＋fs
【点拨】使用滑轮组沿竖直方向提升物体：W总是作用在动滑轮绳子自由端的拉力所做的功；W有用是动滑轮对钩码的拉力所做的功；W额外是克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素所做的功。
5. 探究影响滑轮组机械效率的因素：
(1)应测物理量：_________________、________________________、_____________________、_____________________________。
物体的重力G
物体上升的高度h
拉力F
绳子自由端移动的距离s
(2)测量工具：__________、______________________。
刻度尺
弹簧测力计
(3)实验结论：影响滑轮组机械效率的影响因素有_______________________、__________________和绳重、绳与滑轮间的摩擦。
①使用同一滑轮组，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越__________；
②使用不同的滑轮组，被提升的物体重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越__________。
被提升物体的重力
动滑轮的重力
高
低
竖直
匀速缓慢
无关
增加
减小
减小
1. 能量：一个物体能够对别的物体__________，就说它具有能量。能量的单位是焦耳（J）。
【点拨】物体能做的功越多，它具有的能量也越__________。通过做功的方式可以实现能量的转化或转移。
2. 动能：物体由于__________而具有的能。一切运动的物体都具有动能。
做功
知识点4 机械能
多
运动
（1）影响因素：物体动能的大小与物体的__________和________有关。质量相同时，速度越大，动能越__________；速度相同时，质量越大，动能越__________。
（2）实验：探究影响物体动能大小的因素
质量
速度
大
大
①比较图______和图_______可知，当物体的质量相同时，物体的速度越大，动能越________
②比较图________和图________可知，当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越__________
甲
乙
大
乙
丙
大
【点拨】实验时，让质量不同小球从相同的高度自由滑下，目的是_________________________________________（控制变量法）；②实验时，通过比较_________________________________比较小球的动能大小（转换法）。
3. 重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫做______________。
（1）影响因素：重力势能与物体__________和物体_____________有关。物体的质量相同时，被举的高度越高，物体的重力势能越大；物体被举的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。
控制小球到达水平面的初速度相同
木块被推动的距离
重力势能
质量
被举高的高度
（2）实验：探究影响物体重力势能大小的因素
①比较图_______和图_______可知，当物体的质量相同时，物体被举的高度越高，重力势能越大
②比较图_______和图________可知，当物体被举的高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大
【点拨】实验时通过比较_________________________比较物体的重力势能大小（转换法）。
甲
乙
甲
丙
木桩陷入沙子中的深度
4. 弹性势能：物体由于发生_______________而具有的能叫弹性势能。
（1）影响因素：物体弹性势能的大小与物体的________________和物体本身的材料有关。
（2）对同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。
5. 机械能：物体的__________和__________统称为机械能。势能包含__________势能和__________势能。
弹性形变
弹性形变程度
动能
势能
重力
弹性
6. 动能和势能的相互转化：在一定条件下，动能和重力势能可以互相转化。
（1）机械能守恒：在不考虑摩擦阻力的情况下，即只有自身的重力或弹力做功，动能与势能的转化中，机械能的总量__________，这就是机械能守恒。
（2）机械能不守恒：考虑摩擦阻力等时，在动能和势能的转化中，机械能的总量会不断__________，转化为__________能，则机械能不守恒。
不变
减少
内
示例：单摆摆动时，由于有摩擦阻力，机械能__________，摆上升的高度越来越低；如果不考虑摩擦阻力，机械能__________，摆上升的高度不变。动能和势能的转化情况如下表：
变小
守恒
下降(小球从A→B) 上升(小球从B→C)
__________能转化为_____能 ___能转化为________能
重力势能__________，动能__________ 重力势能__________，动能__________
不考虑阻力：
机械能__________(守恒)
考虑阻力：
机械能________(不守恒) 不考虑阻力：
机械能__________(守恒)
考虑阻力：
机械能_______(不守恒)
重力势
动
动
重力势
减小
增大
增大
减小
不变
减小
不变
减小

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