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第十一章 機械功與機械能
1. 物體做功的兩個必要因素：作用在物體上的__________和物體在力的方向上通過的__________。
力
知識點1 機械功
距離
示例：人對車有水平向右的推力F，車在力的方向上向右移動了距離s，故人推車的力對車做了功
2. 力不做功的情況有三種：
11
示例1：有力無距離
用力推箱子，但是箱子被沒有推動。人對箱子的推力對箱子不做功 示例2：有距離無力
用腳踢開的足球在空中運動了一段距離。這一過程人對足球不做功 示例3：力和距離垂直
手提滑板車在水平路面勻速前行。手對滑板車向上的力對滑板車不做功
3. 功：功的大小等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。
公式：W＝__________；變形公式：F=__________,s=_________。
說明：功（W）的單位是焦耳（J）；力（F）的是牛頓（N）；s表示物體在力的方向上移動的距離，單位是米（m）。
Fs
1. 功率：功率是指做__________的多少與所用__________的比值。
（1）公式：P＝_________；變形公式：W=__________,
t=__________。
說明：功率（P）的單位是瓦特（W）；功（W）的單位是焦耳（J）；時間（t）的單位是秒（s）。1 W＝1 J/s，功率常用單位還有千瓦（kW），單位的換算關系：1 kW＝__________W。
功
知識點2 功率
時間
Pt
103

勻速直線
Fv
m/s
做功的快慢
快
1. 機械功原理：使用機械時，可以省力，或者省距離，但不能省__________。
2. 總功、有用功和額外功：
（1）總功（W總）：使用機械時，動力對機械所做的功。
（2）有用功（W有用）：使用機械時，機械對物體的拉力所做的功。
功
知識點3 機械效率
（3）額外功（W額外）：使用機械時，克服機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）關系：W總＝__________＋__________。
W有用
W額外
示例：人用桶提著沙子上樓
W總 人提桶的拉力做的功
W有用 人對沙子做的功
W額外 人對空桶和克服人的重力做的功
3. 機械效率：使用機械時，有用功和總功的比值叫做機械效率。
公式：η＝____________________。
【點撥】機械效率總小于1。
4. 常見機械的機械效率：
機械 示意圖 機械效率 說明
滑輪組
(沿豎直
方向) ①G物是被提升物體的重力
②s＝__________(n是作用在動滑輪上繩子股數)
③若不計繩重與摩擦：
W總＝G物h＋G動h
nh
機械 示意圖 機械效率 說明
滑輪組
(沿水平
方向) ①f為地面對物體的摩擦力
②s＝__________
ns物
機械 示意圖 機械效率 說明
斜面 ①f為斜面對物體的摩擦力
②W總＝G物h＋fs
【點撥】使用滑輪組沿豎直方向提升物體：W總是作用在動滑輪繩子自由端的拉力所做的功；W有用是動滑輪對鉤碼的拉力所做的功；W額外是克服動滑輪本身所受的重力以及摩擦力等因素所做的功。
5. 探究影響滑輪組機械效率的因素：
(1)應測物理量：_________________、________________________、_____________________、_____________________________。
物體的重力G
物體上升的高度h
拉力F
繩子自由端移動的距離s
(2)測量工具：__________、______________________。
刻度尺
彈簧測力計
(3)實驗結論：影響滑輪組機械效率的影響因素有_______________________、__________________和繩重、繩與滑輪間的摩擦。
①使用同一滑輪組，被提升的物體越重，滑輪組的機械效率越__________；
②使用不同的滑輪組，被提升的物體重相同時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越__________。
被提升物體的重力
動滑輪的重力
高
低
豎直
勻速緩慢
無關
增加
減小
減小
1. 能量：一個物體能夠對別的物體__________，就說它具有能量。能量的單位是焦耳（J）。
【點撥】物體能做的功越多，它具有的能量也越__________。通過做功的方式可以實現能量的轉化或轉移。
2. 動能：物體由于__________而具有的能。一切運動的物體都具有動能。
做功
知識點4 機械能
多
運動
（1）影響因素：物體動能的大小與物體的__________和________有關。質量相同時，速度越大，動能越__________；速度相同時，質量越大，動能越__________。
（2）實驗：探究影響物體動能大小的因素
質量
速度
大
大
①比較圖______和圖_______可知，當物體的質量相同時，物體的速度越大，動能越________
②比較圖________和圖________可知，當物體的速度相同時，物體的質量越大，動能越__________
甲
乙
大
乙
丙
大
【點撥】實驗時，讓質量不同小球從相同的高度自由滑下，目的是_________________________________________（控制變量法）；②實驗時，通過比較_________________________________比較小球的動能大小（轉換法）。
3. 重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量叫做______________。
（1）影響因素：重力勢能與物體__________和物體_____________有關。物體的質量相同時，被舉的高度越高，物體的重力勢能越大；物體被舉的高度相同時，質量越大，物體的重力勢能越大。
控制小球到達水平面的初速度相同
木塊被推動的距離
重力勢能
質量
被舉高的高度
（2）實驗：探究影響物體重力勢能大小的因素
①比較圖_______和圖_______可知，當物體的質量相同時，物體被舉的高度越高，重力勢能越大
②比較圖_______和圖________可知，當物體被舉的高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大
【點撥】實驗時通過比較_________________________比較物體的重力勢能大小（轉換法）。
甲
乙
甲
丙
木樁陷入沙子中的深度
4. 彈性勢能：物體由于發生_______________而具有的能叫彈性勢能。
（1）影響因素：物體彈性勢能的大小與物體的________________和物體本身的材料有關。
（2）對同一物體，彈性形變越大，彈性勢能越大。
5. 機械能：物體的__________和__________統稱為機械能。勢能包含__________勢能和__________勢能。
彈性形變
彈性形變程度
動能
勢能
重力
彈性
6. 動能和勢能的相互轉化：在一定條件下，動能和重力勢能可以互相轉化。
（1）機械能守恒：在不考慮摩擦阻力的情況下，即只有自身的重力或彈力做功，動能與勢能的轉化中，機械能的總量__________，這就是機械能守恒。
（2）機械能不守恒：考慮摩擦阻力等時，在動能和勢能的轉化中，機械能的總量會不斷__________，轉化為__________能，則機械能不守恒。
不變
減少
內
示例：單擺擺動時，由于有摩擦阻力，機械能__________，擺上升的高度越來越低；如果不考慮摩擦阻力，機械能__________，擺上升的高度不變。動能和勢能的轉化情況如下表：
變小
守恒
下降(小球從A→B) 上升(小球從B→C)
__________能轉化為_____能 ___能轉化為________能
重力勢能__________，動能__________ 重力勢能__________，動能__________
不考慮阻力：
機械能__________(守恒)
考慮阻力：
機械能________(不守恒) 不考慮阻力：
機械能__________(守恒)
考慮阻力：
機械能_______(不守恒)
重力勢
動
動
重力勢
減小
增大
增大
減小
不變
減小
不變
減小

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