八年级物理核心素养特色第十一章功和机械能知识点全攻略

第十一章《功和机械能》知识点全攻略

第一节功和功率

第一部分功

1。力是物体对物体的作用,用F表示，单位是牛(N），力的三要素是指力的大小、方向、作用点。

2.平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态

3。实际生活中，做匀速直线运动的物体一定受到平衡力的作用

4。物体所受重力的大小mg

G ，方向竖直向下

5.机车在水平路面上做匀速直线运动时,牵引力大小等于阻力。

1.功的定义：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，就说这个力对物体做了功。

2.做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在这个力的方向上移动了距离。

3.力对物体不做功的三种情况：

图

示

物体受到力的作用，但物体没有移动，这个力对物体不做功．如小孩搬大石头搬不动．

由于惯性保持物体的运动，虽有通过的距离，但没有力对物体做功．如冰块在光滑水平面上运动．

当物体受到的力的方向与物体运动方向垂直时，这个力对物体不做功．如提着重物在水平地面上行走．

甲、乙图是力做功的实例，丙、丁图是力不做功的实例

4.功的原理

（1）实验证明:使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功．人们使用机械的目的，一是为了省力，二是为了省距离，三是为了操作方便—-改变力的方向，但使用任何机械都不省功．这个结论叫做功的原理．

（2）功的原理是能量守恒定律的一种表现形式，是一个普遍的结论，对任何机械都适用，但必须满足物体是匀速运动的．这个原理平时可通俗地解释为；利用机械使物体匀速运动时，动力做的功等于克服阻力做的功．

5.功的计算

（1）定义：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积

（2）公式：S F W ·=

F —-表示力，单位为N

S —-表示力的方向上移动的距离，单位是m

W ——表示功，单位是焦耳，符号J

（3)变形式：拉力S W F =；距离F

W S = 6。常考估算题

（1）将地面上的物理课本捡到桌子上，人对课本做功约为2J ；

(2）从地上拿起一个鸡蛋,举过头顶，大约做功1J ；

（3）体重为60kg 的中学生从一楼爬到二楼做功约为1800J 。 注意事项：①在计算功时，单位要统一；②做功的多少由F 和S 决定，和物体质量、速度、运动方向及是否有摩擦力无关。

7。1J 的物理意义：1N 的力使物体在力的方向上通过1m 的距离时所做的功为1J 。

8.支持力不做功情况：在水平面方向或倾斜面方向上运动的物体，其所受支持力对物体不做功，支持力始终与物体的运

动方向垂直.如下图所示：

例题：

如图所示，用大小相等的拉力F 1、F 2、F 3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离S ，拉力F 1、F 2、F 3所做的功分别是W 1、W 2、W 3。对应的W 1、W 2、W 3的大小关系是 W 1W 2W 3.

第二部分功率

【知识链接】

t S -图像、t v -图像、S W -图像、t W -图像、F P -图像、v F -图像

物体在匀速运动时,处于平衡状态，对于水平面上，牵引力和所受阻力相等，二力平衡,竖直方向上,拉力和重力是一对平衡力,大小相等。

h km s m /6.3/1=，s m h km /6

.31/1=.

【知识清单】

1。定义：在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率。功率

是表示物体做功快慢的物理量，在数值上等于单位时间内所做的功。

2.物理意义：在物理学中,用功率表示物体做功的快慢

3。比较做功快慢的两种方法：

①相同时间内，比较所做的功的多少，若是做功多，则做功快，功率大;

②做功相同时，比较所用时间的长短，若是用时少,则做功快，功率大；

4。公式及单位：

t

W P = ）

焦耳（—某个力做的功—J W ）

秒（—做这个功所用时间—s t ））或焦耳每秒（瓦特（—这里做功的功率—s J P /W

基本单位：基本单位制中，功率的单位是瓦特W ，s J /1W 1=，1W 表示物体在1s 内所做的功为1J.

其他单位:KW （千瓦） MW （兆瓦) 1KW=1000W 1MW=103KW=106W

变式：

P W t Pt W t W P ==⇒=或(知二求一）

已知功率和时间，求做的功：Pt W = 已知做功的多少和功率，求时间：P W

t =

5。功率的推导式：

Fv t Fs t W P ===Pt Fvt Fs W ===

根据Fv P =，驾驶机车时，汽车的最大输出功率是一定的，有经验的司机在上坡时总要减速行驶，当功率一定时，减小车速v ，则可以增大牵引力F ，这样更容易上坡。

6。功率和功区别.功强调的是多少，而功率强调的是做功的快

慢,功率大做功不一定多，同时做功多，功率不一定大。功率是由做功的多少和时间来共同决定的.功率只能反映做功的快慢,而不能反映做功的多少

7。1J 的物理意义：表示物体在1N 的力的作用下沿着力的方向运动了1m 的距离，力所做的功为1J 。

1w 的物理意义：表示物体在1s 时间内所做的功为1J

100w 的物理意义：表示物体在1s 内所做的功为100J

8.功、功率的计算

第三节机械能及其转化

◎核心知识点

1.机械能的概念

（1）机械能的定义：动能和势能的统称

(2）动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能可以相互转化。

2.机械能守恒

(1)大量研究表明，如果只有动能和势能相互转化,尽管动能和势

能的大小会发生变化，但是机械能是守恒的。这时候不考虑摩擦阻力影响。

（2)守恒的条件:只有重力或弹力对物体做功

3。机械能守恒实例

①物体自由下落(忽略空气阻力）

②上抛运动(忽略空气阻力)

③滚摆（忽略空气阻力)

④单摆（忽略空气阻力）

⑤人造地球卫星绕地球运行

⑥光滑水平面上做匀速直线运动的物体

4。机械能的改变

当除了重力或弹力做功以外还有其他力做功时，机械能将发生变化，例如:小球在地面上越滚越慢是因为摩擦力做功，将机械能转化为其他形式的能量。

5。机械能不守恒情况

分为3种情况：①如果物体克服摩擦阻力，空气阻力等做功，机械能不守恒,机械能减少；②如果外界有力对物体做功，机械能不守恒，机械能增加。③如果物体自身质量（m）减小，则机械能同样不守恒，机械能减少。

6。实例分析：

①飞机起飞:动能增加,重力势能增加，所以机械能增加；飞机降落，动能减小,重力势能减小，所以机械能减小。

②火箭搭载载人卫星加速发射升空，发射阶段:动能增加，重力势能增加,所以机械能增加;返回降落阶段，动能减小,重力势能减小，所以机械能减小.（陨石坠入大气层，分析方法一致）③乒乓球落地时高度越来越小，最后停下来，小球与空气发生

相互摩擦，有能量损失，转化为内能。故机械能不守恒，机械能减少了.

④物体在地面上滑动一段距离，会停下来，也是因为物体与水

平面之前发生摩擦，机械能转化成内能，于是物体就停下来. ⑤公路上匀速行驶的洒水车在洒水时由于质量减小，根据

2

21mv E k =和mgh E p

=，动能和重力势能都在逐渐减小。 7。能量守恒定律:能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只

能从一种形式的能转化为另一种形式的能，在转移或转化过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律.

8.（1）题目中的隐含条件：光滑→不考虑摩擦力；不考虑空气阻力→与空气无摩擦,无内能转化,机械能守恒。

（2）在质量不变时：匀速→k E 不变，加速→k E ↑，减速→k E ↓；向上(斜向上）→p E ↑，向下→p E ↓，水平方向→p

E 不变。 (3）

最终判断机械能是否变化，两种方法：①要根据：p k E E E +=进行综合判定；②判断物体有无空气阻力或摩擦阻力做功，即有

无能量损失。