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东源智光教育《功和机械能》复习提纲 一、功 1、做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力； （2）物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况： （1）有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动； （2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。 （3）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动； 3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。 公式 W=FS=Pt 各量单位—W：J（焦耳）F：N（牛顿） S：m（米） P：W（瓦特） t：s（秒） 4、国际单位：将N·m称为焦耳简称焦，符号(J) 1J=1 N·m 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。 5、公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力； ②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 ③功的单位“焦”（1牛·米 = 1焦）。 6、常见的功： 克服重力做功：W=Gh 克服阻力（摩擦力）做功：W=fs 二、功的原理：使用任何机械都不省功 1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。 2、说明：①功的原理对于任何机械都适用。 ②使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 ④对于理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）：人做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh） 3、应用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑（不计摩擦） ②理想斜面遵从功的原理 ③理想斜面公式：FL=Gh 其中—F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度 ④实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦） 若斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh 。 三、机械效率 １、有用功：对人们有用的功。 公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总 2、 额外功：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 3、 总功：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η 4、 机械效率：有用功跟总功的比值。 （1）公式： （2）有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 ，通常用 百分数 表示。 例如：某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。 （3）提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5、机械效率的测 ① 原 理： ②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S ③器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线、还需 刻度尺、弹簧测力计。 ④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 ⑤结论—影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： A、动滑轮重力大小和个数多少： 提升同一物体用的动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多而有用功不变，机械效率就越低。 B、物体的重力大小： 用同一滑能组所提升得重物越重，做的有用功相对就多而额外功不变，机械效率就越高。 C、摩擦：若各种摩擦越大做的额外功就多，机械效率相对就低。 D、绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 四、简单机械的机械效率 （1）斜面 ①W有用=G·h ②W额外=f·S ③W总=F·S=G·h＋fS （2）杠杆 ①W有用=G物·h ②W额外 ③W总=F·S （3）定滑轮竖直方向提升重物（a） ①W有用=Gh ②W额外：摩擦及绳重 ③W总=F·S=F·h （4）定滑轮水平方向拉动物体（b） ①W有用=f·S物 ②W额外：滑轮转动摩擦 ③W总=F·SF=F·S物 （5）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组 ①W有用=G物·h ②W额外 ③W总=F·S=F·nh=（G物＋G动）·h （n为连接动滑轮绳子段数） （6）动滑轮（b）及水平方向滑轮组 ①W有用=fS物 ②W额外：绳重及滑轮转动摩擦 ③W总=F·SF=F·nS物 （n为连接动滑轮绳子段数） 注：a、所有机械克服自身摩擦做功均是额外功的组成部分，故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率． b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功 c、对于所有机械均有 五、功率：