八年级物理下册 第十一章 功和机械能

一、功

1、做功的含义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。

力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离。

不做功的三种情况:有力无距离有距离无力力和距离(运动方向)垂直

2、功的计算:作用在物体上力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明力所做的功越多。物理学中把

力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功

功=力×力的方向上移动的距离

用公式表示:W=Fs,符号的意义及单位:W——功——焦耳(J)

F——力——牛顿(N)

S——距离——米(m)

功的单位:焦耳(J),1J=1N·m。

注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力F的方向上通过的距离,必须与F对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。

在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh ;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成

W= F摩s。

二、功率

1、定义:功与做功所用时间之比。 2、物理意义:表示做功快慢的物理量

3、定义公式:P= W/t

使用该公式解题时,功W的单位:焦(J),时间t的单位:秒(s),功率P的单位:瓦(W)。

4、单位:主单位: W ,常用单位 kW,它们间的换算关系是:1kW=103W

5、推导公式:P =Fv; 公式中P表示功率,F表示作用在物体上的力,υ表示物体在

力F的方向上匀速运动的速度。使用该公式解题时,功率P的单位:瓦(W),力F的单位:牛(N),速度υ的单位:米/秒(m/s)。

三、动能和势能

1、能量:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。

理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。(物体做的功越多,表示物体的能量就越大。另一方面,能量越大,说明做功的本领也越大)

②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。

2、动能 ①定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能

②决定动能大小的因素:

动能的大小与质量和速度有关质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。

3、重力势能 物体由于高度所决定的能,叫做重力势能

②决定重力势能大小的因素: 重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。

高度相同的物体,物体的质量越大,重力势能越大;质量相同的物体,物体的高度越高,重力势能越大。

4、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。二、机械能及其转化1、机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:J动能和势能之间可以互相转化的。

方式有:动能和重力势能之间可相互转化动能和弹性势能之间可相互转化

例如:一个物体从高处下落,物体的重力势能转化成它的动能弯弓射箭时,弓的弹性势能

转化成箭的动能;蹦床运动员从高处落下,与蹦床接触后,运动员的动能转化成蹦床的弹性势能;滚摆下降时,重力势能转化为动能,上升时动能转化为重力势能;单摆上升和下降过程中动能和重力势能发生相互转化.2、机械能守恒:只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持不变。人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小远地点重力势能最大,动能最小近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。

3、动能与势能转化问题的分析:⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。

  ⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。

  ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。


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