少年易老學難成,一寸光陰不可輕。青春的日子十分容易逝去,學問卻很難獲得成功,所以每一寸光陰都要珍惜,不能輕易放過。距離中考還有四個多月時間,每一秒的時間都是寶貴的,為了提高同學們的複習效率,老師建議每個人都要構建屬於自己的知識框架圖。
初三的朋友們,前面咱們講過槓桿和滑輪的知識,今天咱們接著來複習功和機械能的知識,老師把這部分知識分為5個模塊,構建的知識框架圖如下,僅供參考:
一、功
1、 功的定義和公式
如果一個力作用在物體上,且物體沿力的方向移動了一段距離,則這個力對物體做了功。公式為W=F·S,單位為焦耳,簡稱焦符號為J,1J=1N·m。
2、 不做功的三種情況
第一種為有F無S,叫做勞而無功。比如舉重運動員舉起很重的槓鈴,並保持靜止不動時;你搬東西費了很大力氣,沒有搬動時;這些都屬於勞而無功。
第二種是有S無F,即為不勞無功。比如你一腳把足球踢的很遠,球離開你的腳那一瞬間,你對球就沒有任何力了。
第三種情況是F和S方向相互垂直,叫做垂直無功。比如你背著書包勻速走在水平路面上,雖然有力有距離,但是力和距離方向是垂直的也是不做功的。
3、 正功和負功
初中階段我們學習的比較簡單,力的方向和物體運動的方向一般情況下都是在一條直線上。如果方向相同,力就做正功;如果方向相反,力做負功,我們一般表述為克服某種力做了功。
二、功的原理
功的原理是機械的基本原理。要省力就要多移動距離,要少移動距離就要多用力,使用任何機械都不能省功。在機械做功過程中,只有在不存在無用阻力,機械本身作勻速運動的理想情況下,有用功才等於總功,效率為100%。事實上,必然存在無用阻力,效率一定小於100%,也就是說使用任何機械,在實際情況下總是費功的。應明確,只有在理想情況下,有用功才等於總功。
三、功率
1、 功率的概念辨析
功率衡量了物體做功的快慢,是單位時間內物體做功的多少。可以結合速度的概念來進行理解,速度與s無關,和t無關,只與s和t的比值有關。對應的功率與做功多少w無關,與做工時間t也無關,只與功與時間的比值有關。
2、 功率的簡單計算
P=W/t,先算出做功多少,再找到做功時間,相除即可。P=W/t=Fs/t=Fv,這是功率計算的另一個公式。找到力F,找準沿力的方向物體移動的速度v也可以計算出功率;需要注意速度單位一定要化為m/s。
四、機械效率
1、 有用功、額外功和總功
(1)有用功是完成某項特定工作必須得做的功,可以理解為你的目的。
(2)額外功是完成某項特定工作時不得不多做的功,包含克服機械自重,摩擦力做的功。
(3)總功是使用機械完成工作時所做的總功,且W總=W有+W額。
2、機械效率
公式為η=W有/W總×100%,機械效率表示機械做功的效率,即有用功佔總功的比例。特別注意:機械效率是一個百分數,沒有單位;由於W額必然存在,所以機械效率總小於1;理想機械的機械效率等於1。
3、 滑輪組的機械效率計算
公式一:η=G/(nF),這個公式在任何條件下都可以使用。
公式二:η=G物/(G物+G動),這個公式只能在不計繩重及軸摩擦的情況下才能使用。關於滑輪組的機械效率,這裡有幾個規律:控制動滑輪重一定時,物重越大,機械效率越高;控制物重一定,動滑輪重越大,機械效率就越低。與繞線方法是無關的。
五、機械能
1、動能
物體由於運動而具有的能量叫做動能,運動的物體具有的能量叫做動能對嗎?很顯然是錯誤的,運動的物體含有的能量形式可以有很多,比如內能、勢能等。動能之和質量和速度有關,判斷動能變化,只需判斷質量和速度即可。
2、重力勢能
物體由於位於高處而具有的能量叫做重力勢能。重力勢能只與高度和質量有關,判斷重力勢能變化,只需判斷高度和質量即可。
3、彈性勢能
物體由於發生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。彈性勢能大小跟物體的彈性材料、物體的彈性形變量有關。
4、機械能
機械能就是動能與勢能的和,判斷機械能如何變化,只需判斷動能和勢能即可。且機械能重動能和勢能是可以相互轉化的,這部分要理解記憶,並且能夠熟練的用語言描述。
5、機械能守恆
大量研究結果表面,如果只有動能和勢能相互轉化,儘管動能、勢能的大小會發生變化,但機械能的總和不變,或者說,機械能是守恆的。如果有摩擦和碰撞時,物體的機械能總體會減小,造成機械能損耗。
初三的朋友們,相信經過以上的複習,你對功和機械能這部分知識又有了深刻的認識。那麼抓緊時間去構建屬於自己的知識框架圖吧。加油,拼它四個月,為了理想的高中!