《机械功和机械能》知识要点与总结
九年级物理《功和机械能》功知识点整理
《功和机械能》是九年级物理学习的重点内容之一、在这一章节中，我们将学习功的概念、计算方法以及功的单位。
同时还将学习机械能的概念、转化和守恒等重要知识。
下面是对这些知识点的整理。
一、功的概念：1.功是物体的运动状态发生变化时，外力对物体所做的力乘路径的积。
2.如果物体沿着力的方向运动，则外力对物体所做的功为正；如果物体与力的方向成锐角运动，则外力对物体所做的功为正弦值与力乘路径的积；如果物体与力的方向垂直运动，则外力对物体所做的功为零。
二、功的计算方法：1.物体沿着力的方向运动时，功等于力乘力的大小乘物体位移的大小。
2.物体与力的方向成锐角运动时，功等于力乘力的大小乘物体位移的大小的正弦值。
3.物体与力的方向垂直运动时，功等于零。
三、功的单位：1.国际单位制中，功的单位是焦耳（J）。
2. 常用的功的单位还有千焦耳（kJ）和千卡（kcal）。
四、机械能的概念：1.机械能是物体的动能和势能的总和。
2.动能是物体因运动而具有的能量，它与物体的质量和速度的平方成正比。
3.势能是物体由于所处位置而具有的能量，它与物体的质量和高度的增量成正比。
五、机械能的转化：1.动能和势能之间可以相互转化，当物体从静止位置下落时，势能减少，动能增加；当物体上升时，势能增加，动能减少。
2.动能和势能的转化是通过外力对物体做功来实现的。
六、机械能守恒定律：1.在没有外力做功以及能量损失的情况下，一个封闭系统的机械能守恒。
2.机械能守恒定律可以表示为：初机械能=末机械能。
七、示例题目：1.一个物体沿着平直路面上升到一定高度后下落，下落到原点时动能为0，则该物体下落的最大高度等于上升的高度。
2.一个物体沿着半径为R的圆弧运动，摆动的最高点与最低点之间的高度差等于2R。
总结一下，《功和机械能》这一章节主要内容包括功的概念、计算方法和单位，机械能的概念、转化和守恒等知识点。
掌握了这些知识，我们就能够理解力对物体所做的功的概念和计算方法，以及物体的动能和势能之间的转化关系。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、功的定义和计算1. 功（Work）是物理学中描述力对物体做功的物理量，是一个过程量。
2. 功的计算公式为：W = F × d × cosθ，其中W表示功，F表示作用力，d表示位移，θ表示力的方向与位移方向之间的夹角。
二、功的单位1. 国际单位制中，功的单位是焦耳（Joule，符号J）。
2. 1焦耳等于1牛顿的力使物体沿着力的方向移动1米的距离所做的功。
三、功的类型1. 保守力做的功：保守力是指在闭合路径上所做的功为零的力，如重力、弹簧力等。
2. 非保守力做的功：非保守力是指在闭合路径上所做的功不为零的力，如摩擦力。
四、机械能1. 机械能（Mechanical Energy）是物体由于其位置或状态而具有的能量，是动能（Kinetic Energy）和势能（Potential Energy）的总和。
2. 动能是物体由于运动而具有的能量，计算公式为：KE = 0.5 × m× v²，其中m表示质量，v表示速度。
3. 势能是物体由于其位置或状态而具有的能量，包括重力势能、弹性- 重力势能的计算公式为：PE_grav = m ×g × h，其中m表示质量，g表示重力加速度，h表示高度。
- 弹性势能的计算公式为：PE_elastic = 0.5 × k × x²，其中k表示弹簧常数，x表示弹簧的形变量。
五、机械能守恒1. 机械能守恒定律：在一个封闭系统中，如果只有保守力做功，系统的总机械能保持不变。
2. 机械能守恒的数学表达式为：KE₁ + PE₁ = KE₂ + PE₂，其中下标1和2分别表示系统的初始状态和最终状态。
六、能量转换1. 功是能量转换的量度，例如，摩擦力做功可以将机械能转换为热能。
2. 能量转换遵循能量守恒定律，即在一个封闭系统中，能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。
初中物理《机械功与机械能复习》(共28张)ppt
(5)、两个不同装置提升相 同的重物时的机械效率相不 相同？那个滑轮组的机械效 率高，为什么？对于同一个 滑轮组来说，如果提升的重 物不相同，什么时候机械效 率高？ (6)、滑轮组的机械效率 与什么因素有关，怎样提高 滑轮组的机械效率？
5、机械能
什么是能？它的单位是什么？ 物体做功的本领叫能。单位是焦耳。
如何理解做功的两个必要因素
如何理解做功的两个必要因素
⑴物体移动了一段距离，但没有受 到力的作用。例如物体在光滑水平面 做匀速运动
⑵物体受到力的作用,但没有沿力的 方向通过距离,例如,用力推车,车没有推 动。 ⑶物体受到了力的作用,也通过了距 离 . 但物体移动的距离跟物体受到力的 方向垂直.
功的计算公式：
有用功：有利用价值的功。
额外功：无利用价值而又不得不做 的功。 因为W总=W有用+W额外，所以
W 有用 ＜ W 总 , 即有用功总是小于总功 , 机 械效率总小于1。 机械效率由有用功和总功两个因素 决定的，要正确区分出有用功和总功。
实验： 测定滑轮 组的机械效率
回答下列问题：
问题
(1)、滑轮组中哪个是定 滑轮，哪个是动滑轮？ (2)、动滑轮和重物各有 由几段绳承担的呢？ (3)、如果要将重物提高h 厘米，那么绳子的自由端各 要移动多少？ (4)、实验中弹簧秤应如 何拉动？
4、正确理解机械效率的概念
有用功Ｗ有在总功 Ｗ 总里所占百分比叫机械 效率，机械效率用 ŋ 表示。 ∴ŋ＝W有/W总×100%
F
竖直方向
W有=Gh W总=Fs s=nh
G
如果滑轮组在水平方向放置：
有用功 W有=fs1
F
（S1是物体在水平 方向上移动的距离） 总功：
沪粤版九年级物理上册同步精品课堂 第十一章 机械功和机械能 单元总结(解析版)(沪粤版)
第十一章机械功与机械能知识点一：功1.功的定义：一个力作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段距离，这个力就对物体做了功。
2.功的两个必要条件：①有力作用在物体上；②物体在力的方向上通过了距离。
3.不做功的三种情况：有力无距离；有距离无力、力和距离垂直。
W 。
4.功的公式：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式：FS5.功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m 。
6.功的公式的应用：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一定是在力的方向上通过的距离，强调对应；③功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不是力和力臂的乘积（牛·米，力臂单位不能写成“焦”）。
典例1．下列实例中，没有对物体做功的是（）A．运动员举杠铃的过程B．起重机提升大石块C．推木箱没推动D．弓箭被拉弯的过程【答案】C【解析】A．运动员举杠铃的过程，杠铃受到的力的方向与杠铃移动的方向相同，力对杠铃做功，故A 不符合题意；B．起重机提升大石块，大石头受到的力的方向与大石头移动的方向相同，力对大石头做功，故B不符合题意；C．推木箱没推动，木箱在力的方向上没有移动，木箱受到的力不做功，故C符合题意；D．弓箭被拉弯的过程，弓箭移动的方向与力的方向相同，力对弓箭做功，故D不符合题意。
故选C 。
典例2．长安汽车SUV 车型长安CS75四驱版是国产车的代表。
如图所示，车静止于水平地面，整车质量为1600kg ，每个轮胎与地面的接触面积为200cm 2，在测试时由长安工作人员驾驶行进路程约3km 时，用时20min 。
求：（1）该车行驶的平均速度；（2）该车静止时对水平地面的压强；（3）若该车在某水平路段匀速直线行驶了500m 耗时2min ，受到水平方向的阻力为自重的0.1倍，求牵引力在此路段所做的功。
【答案】（1）9km/h ；（2）5210Pa ⨯；（3）5810J ⨯【解析】解：（1）该车行驶的平均速度3km 9km/h 20h 60s v t === （2）车对水平地面的压力41600kg 10N/kg 1.610N F G mg ==⨯=⨯=则该车对水平地面的压强45421.610N 210Pa 420010mF p S -===⨯⨯⨯⨯ （3）车在水平方向上所受的阻力430.10.1 1.610N 1.610N f G ==⨯⨯⨯＝因为汽车匀速直线行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等31.610N F f ⨯牵＝＝牵引力在此路段所做的功351.610N 500m 810J W F s ='=⨯⨯=⨯牵答：（1）该车行驶的平均速度为9km/h ；（2）该车对水平地面的压强为5210Pa ⨯；（3）牵引力在此路段所做的功为5810J ⨯。
机械功与机械能(知识点串讲+针对性练习)
什么是功1．学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念。
2．知道做功的两个必要因素。
3．理解功的计算公式W=Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。
教学重点：经历建立机械功概念的过程，学会用公式对功进行简单的计算。
教学难点：理解功的概念，会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。
故事引入：大华同学是一个品学兼优的好学生，不仅学习好，在家里也经常帮爸爸妈妈做一些力所能及的家务。
星期天，大华上午去买了30斤大米，午饭后又帮妈妈收拾碗筷，接着又去井边帮爸爸把一大桶水提回家，累得满头大汗。
大华的爸爸是个物理教师，他说：“大华今天很辛苦、很劳累，但从物理学的角度来看，你今天做这几项家务活时，并没有做功！”。
大华百思不得其解。
大华的爸爸说得对吗？如何从物理学角度来理解这个问题呢？（一）怎样才叫“做功”1．通过实验，体验“做功”学生实验1：用力沿水平方向推着小车前进（如图1所示）。
描述观察到的现象：小车在水平推力作用下，移动了一段距离。
要求：用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况。
点拨：此例中小车在水平推力F作用下，移动了一段距离S。
学生实验2：用力将地上的物体拿到桌面上来。
描述观察到的现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离。
要求：用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况。
点拨：此例中物体在拉力F作用下，向上移动了一段距离S。
2.找找共同点，建立功的概念仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：（1）这两幅图中同学的活动有什么共同点？（2）物体为什么会移动一段距离？（3）移动的距离和力之间有何关系？共同点：物体作用，并沿这个力的方向。
3. 功的概念：物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功（简称“做功”）(二) 如何判断力是否对物体做功：1．做功的两个必要的因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。
2．分析下列物体受到的力，并指出力对物体是否做功。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、什么是功和机械能1. 功：在物理学中，功是一个非常重要的物理量，它是描述力对物体做了多少效果的量。
物体在受到作用力的作用下，如果它的位置发生改变，那么就说作用力对它做了功。
如果作用力的方向与物体的位移方向一致，那么作用力对物体做正功，反之则是负功。
功通常用Joule（焦耳）作为单位。
2. 机械能：机械能是指物体由于位置或运动而具有的能量，它包括动能和势能两种。
动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度的平方成正比；势能是物体由于位置而具有的能量，与物体的重力势能或弹性势能有关。
机械能在守恒定律中有重要的作用，表示系统在不受摩擦和外力的情况下，机械能的总量是保持不变的。
二、功的计算1. 功的计算公式：功的计算公式是W = F * d * cos(θ)，其中W表示功，F表示作用力，d表示物体的位移，θ表示作用力和位移方向之间的夹角。
当作用力和位移方向一致时，夹角为0度，cos(0) = 1，此时作用力对物体做的功最大；当作用力和位移方向垂直时，夹角为90度，cos(90) = 0，此时作用力对物体做的功为0。
2. 功的单位和量纲：功的单位是焦耳（J），量纲是力的量纲乘以位移的量纲，即[N]·[m]=N·m=J。
3. 功的正负及其物理意义：当作用力对物体做正功时，表示物体的动能增加；当作用力对物体做负功时，表示物体的动能减少；当作用力对物体做零功时，表示物体的动能保持不变。
三、机械能的转化和守恒1. 动能的转化：在物体运动的过程中，动能可以通过摩擦力、阻力等外力转化为热能，导致物体的运动速度减小；同时，外力也可以对物体做功，将外力的功转化为物体的动能。
例如，弹簧振子在振动过程中，弹簧的弹性势能转化为动能，而动能又会转化为弹性势能，形成了机械能的周期性转化。
2. 势能的转化：势能也可以通过外力的作用或物体的位置发生变化而转化为动能，例如物体从高处落下时，它的重力势能转化为动能；反之，物体上升时动能也会转化为重力势能。
九年级物理《功和机械能》机械效率知识点整理
机械效率是指机械设备或机械系统能够转换输入功的比例，是衡量机械性能优劣的一个重要指标。
在工程和生活中，提高机械效率可以节约能源，减少能源的浪费，因此对于了解和掌握机械效率的知识是非常重要的。
下面是关于机械效率的一些知识点整理。
一、机械效率的定义和计算方法机械效率（η）是指机械设备或机械系统输出功与输入功的比值，即输出功（P输出）与输入功（P输入）之比：η=P输出/P输入其中，机械效率的数值一般在0到1之间，取决于机械设备的质量和使用情况。
二、机械效率的影响因素1.摩擦损失：机械设备在工作过程中会产生摩擦，摩擦会导致能量的转化效率降低。
因此，减小摩擦损失是提高机械效率的重要措施之一2.传动装置的质量：传动装置的设计和制造质量对机械效率有重要影响。
良好的传动装置应具有高强度、高精度和低摩擦特性。
3.能量损失：机械设备在传动和转动过程中会存在一定的能量损失，如声振、热量散失等，这些能量损失也会降低机械效率。
4.润滑状态：适当的润滑可以减小机械设备的摩擦，提高机械效率。
合理选择和使用润滑剂可以改善润滑状态。
5.使用环境：机械设备在不同的使用环境下，如温度、湿度、气体和灰尘等因素的影响下，机械效率也会有所不同。
三、提高机械效率的方法1.降低摩擦：可以采用润滑、改善工作表面质量、减小接触压力等方法，减小摩擦，提高机械效率。
2.优化设计：在机械设备的设计中，应注重减少能量损失和摩擦损失的因素，并采用合理的设计参数，使机械系统在工作时能够实现最小能耗。
3.定期维护：机械设备在使用过程中，应定期进行维护保养，及时处理设备的故障和异常情况，以保证机械系统的正常工作和高效率。
4.选择合适的能源：在机械设备的使用过程中，选择合适的能源，如选择高效的电机、电源等，可以提高机械效率。
四、机械效率和能量守恒定律的关系机械效率是根据能量守恒定律推导出来的重要概念。
根据能量守恒定律，机械设备在转化能量过程中，能量的损失等于能量的输入减去能量的输出。
机械能相关知识点总结
机械能相关知识点小结一、功1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
功是能量转化的量度。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ）S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2πθ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tW P =（平均功率） θυc o sF P =（平均功率或瞬时功率） 3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma 6 应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值max υ，则f P /max =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度max υ，则f P /max =υ。
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《功和机械能》知识要点与总结
、功
1.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；二是物体在力的方向__________
2.不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。
（原因是足球靠惯性飞出）。
3.力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式: W=FS
4.功的单位：焦耳，1J=1N • m 把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0. 5J。
5.应用功的公式注意：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一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
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。
二、功的原理
1.内容：____________
2.说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）
①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们：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我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（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；
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。
如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gho
三、机械效率
1. 有用功：定义：对人们有用的功。
公式：W 有用=Gh （提升重物）=W k — W i = n W 总
斜面：W 有用=Gh
2. 额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。
公式：W 额=W fe — W 有用 =Gh （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
3. 总功
4. 机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。
② 公式:
Gh
q = -
斜面：■
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、细线外还需刻度尺、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 动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。
B 、提升重物越重，做的有用功相对就多。
C 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
滑轮组:
= Gh =Gh_=G_
③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。
某滑轮机械效率为 60嘛示有用功占总功的 60%
④ 提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5. 机械效率的测量:
①原理:
略用创
四、功率
1. 定义：单位时间里完成的功。
4. 单位：主单位 W 五、机械能
（一）动能和势能
1. 能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。
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。
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”。
^ 口：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. 知识结构:
3. 探究决定动能大小的因素:
①猜想：动能大小与物体质量和速度有关。
实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量。
•如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少。
-如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同。
-如何改变钢球速度：使钢球从不同高度滚下。
③ 分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大。
保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大;
2.物理意义：表示做功快慢的物理量。
3.公式:
宦义：物体由于运动面具有的能莹
块定其大小的因養: 物体速度越大、质量越大, 动能就越大
重力 势能
定义’炀体由于被举高面具有的能量, 弾性 势能
物体质量越大、举得越高, 势能就越大
定义:发生彫变的物体具有的能量-
决定:其大小的因素;
決定其大小前因素!
物体弹性形变越大、弹性 势能就越大
④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。
练习：☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：分析数据，可以看出对物体动能大
小影响较大的是速度。
你判断的依据:人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍，此时动能为牛的12倍，说明
速度对动能影响大。
4.机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
（二）动能和势能的转化
曲仲「弹性势能
动能
1.知识结构：'，1：「一匚
2.动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
3.动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
4.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）大小的因素一一看动能和重力势能（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一一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”表示没有能量损失一一机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
（三）水能和风能的利用
j 机
「拦河筑坝I 侏能\海水潮汐
械能怖」［直接做功天然资源 L斗
2.水电站的工作原理: 1.知识结构：I侃能
利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。