九年级物理第十二章功和机械能
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《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。
苏科版九年级第十二章机械能和内能知识点汇总一、动能、势能、机械能1.一个物体能够做功,表明这个物体具有能量。
2.物体由于运动而具有的能量叫做动能。
1)质量不同的小车从斜坡的同一高度释放,运动到水平面时的速度的大小相等。
(2)运动物体的动能的大小跟物体的质量与速度有关,物体的质量越大,速度越大。
它具有的动能越大。
3.发生弹性形变的橡皮筋对卡片能做功,因此它具有弹性势能。
弹性势能的大小与形变大小有关,形变越大,弹性势能越大。
4.物体重力势能的大小跟质量与被提升的高度有关。
质量越大,提升的高度越大,物体具有的重力势能越大。
动能和势能统称机械能。
5.指出下列物体具有能的种类1)屋顶上的瓦片具有重力势能;(2)流动的河水具有动能;(3)空中飞行的足球具有重力势能和动能。
4)XXX诗词“XXX.雪”中有”一代天骄,XXX,只识弯弓射大雕”弯弓射雕说明弓具有弹性势能。
在空中匀速下落的降落伞,动能不变势能减小机械能减小。
6.观察摆球的动能和势能的变化1)使摆球偏离原来的位置()到A点.当摆球从A点向下摆动时。
它的速度越来越大,动能逐渐增大势能逐渐减小当摆球到达最低点时。
它的动能最大,势能最小,在此过程中,摆球的势能逐渐转变成动能.2)然后摆球从O’点向B点运动时,它的速度越来越小,动能逐渐减小。
势能逐渐增大;当摆球到达最高点时B时,它的动能最小;势能最大。
动能转酿成重力势能;3)物体间的动能和势能是能够彼此转化的.若不计摩擦等阻力,动能和势能的转化进程中,机器能的总量保持稳定。
这就是机器能守恒定律。
机械能和内能复二、内能热传递1.运动的物体具有动能,相似的,物体内部的分子也在不停的作无规则运动,因而分子具有分子动能;2.被举高的物体与地球相互吸引而具有重力势能,被压缩的弹簧间相互排斥因而具有弹性势能,类似的,物体内部的分子之间也存在着相互作用的引力和斥力,因此分子具有分子势能;3.物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
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。
九年级物理十二章知识点总结归纳在九年级的物理学学习中,我们学习了十二章的知识点,这些知识点对于我们理解和掌握物理学的基本概念和原理非常重要。
本文将对这十二章的知识点进行总结和归纳,希望能够帮助大家更好地掌握这些内容。
第一章:力和压力1. 力的概念和计量单位:力是改变物体状态的原因,单位是牛顿。
2. 力的合成和分解:可以通过合力的概念将多个力合成为一个力,也可以将一个力分解为多个力。
3. 压力的概念和计算方法:压力是单位面积上的力的大小,计算方法为压力=力/面积。
第二章:机械能1. 动能与功:动能是物体由于运动而具有的能量,功是力使物体发生位移时所做的功率。
2. 重力势能和弹性势能:物体在重力作用下具有的能量称为重力势能,物体由于形变而具有能量称为弹性势能。
3. 机械能守恒定律:封闭系统中,机械能的总和保持不变。
第三章:简单机械1. 杠杆原理:杠杆是一种用来放大力或改变力的方向的简单机械,可以根据杠杆的平衡条件来分析杠杆力的大小和方向。
2. 滑轮组:滑轮组可以改变施力方向和大小,可以用来减小力的大小或改变力的方向。
3. 斜面与斜坡:斜面和斜坡是用于减小力的作用力的大小的简单机械。
第四章:流体静力学1. 压强和压力:压强是单位面积上的压力,压力是物体受到的力的大小。
2. 水压机和液压机:液压机利用液体的性质来进行工作,可以放大力的大小。
3. 浮力和浮力原理:物体浸入液体中时,在液体中所受到的向上的力称为浮力,浮力的大小等于物体排挤液体的重量。
第五章:热与温度1. 热量与温度:热量是物体之间的能量传递,温度是物体内部分子热运动的程度。
2. 热传递:热可以通过传导、对流和辐射的方式传递。
3. 温度计:温度计是测量温度的一种仪器,常用的有水银温度计和电子温度计。
第六章:传热和热量1. 热的传导:热的传导是指热在物体中传递的过程,可以通过热传导定律来计算传热速率。
2. 热对流:热对流是指热通过流体的对流传递的过程,对流传热速率与流体运动速度有关。
第十二章机械能和内能重难点剖析一、正确理解机械能能的概念很抽象,是学习的难点。
为了突破这个难点,必须把这个抽象的概念具体化,这就是把能量和做功紧密结合起来。
一个物体具有能量,可以用来做功;反过来一个物体能够做功,它就具有能量;一个物体做的功越多,它具有的能量就越大。
可以用做功的多少来衡量物体具有能量的大小。
因此功是能量转化的量度。
功和能是两个关系密切,而含义又不相同的物理量。
根据书中“能”的概念可知,一个物体具有了能,就可以做功。
需要注意的是:⑴具有能的物体,不一定都处在做功的过程中。
如:悬挂着的钢球,它虽没有做功,但它具有重力势能。
⑵做功的过程,一定伴随着能量的变化。
如打桩机被举高的重锤落下来砸在石桩上,重锤在下落的过程中重力做功,将重力势能转化为动能;被压缩的弹簧把放在弹簧上面的砝码弹起时,弹力做功将弹簧的弹性势能转化为砝码的动能。
判断一个物体是否具有动能,关键看此物体是否运动,若物体是运动的,则它必定具有动能。
动能的大小既与速度有关,也与质量有关。
在遇到有关问题时,同学们不能只考虑速度,而忽视质量,要考虑全面。
如一辆洒水车在水平路面上匀速行驶,在洒水过程中,其动能不断减小。
判断一个物体是否具有重力势能,关键看此物体相对某一个平面有没有被举高,若被举高了,则物体具有重力势能。
重力势能除与物体所在的高度有关,还与物体质量有关。
如在高空同一高度匀速飞行的飞机,抛出救灾物资后,尽管其速度、飞行高度不变,但飞机的总质量减小,其动能、势能和机械能都要减小。
还要注意,决定重力势能大小的一个因素“高度”,在没有特殊指明的情况下,一般是指相对于地面而言的。
初中阶段通常把地面上的物体具有的重力势能看作零。
判断一个物体是否具有弹性势能,关键看此物体是否发生了弹性形变,若此物体发生了弹性形变,则此物体具有弹性势能。
物体有弹性无形变或有形变无弹性都没有弹性势能,只有在既有弹性又有形变的情况下才有弹性势能。
比较弹性势能的大小只能在相同外形的物体之间进行。
第十二章机械能和内能12.1 动能势能机械能一、能量:一个物体能对另一个物体,就表明这个物体具有能量。
对能量的理解:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
能量是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。
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”,如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
二、动能:物体由于而具有的能。
1、探究影响动能大小的因素(1)猜想:动能的大小可能与物体的和有关。
(2)实验采用研究方法。
(3)实验中通过来比较动能大小。
这是法。
(4)探究动能与速度的关系时,应控制相同、不同。
应如何操作:。
如图,应选图。
结论:。
(5)探究动能与质量的关系时,应控制相同、不同。
应如何操作:。
如图,应选图。
结论:。
2、题例:(1)一辆汽车加速运动,它的动能。
(2)火车进站时做减速运动,它的动能;停止后,它的动能为。
(3)一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水时,它的动能。
(4)火箭发射升空时动能,安全返回着陆时动能。
二、重力势能:物体由于被而具有的能。
1、探究影响重力势能大小的因素(1)通过来比较重力势能大小。
(2)图甲、乙是探究重力势能与的关系。
结论:。
(3)图乙、丙是探究重力势能与的关系。
结论:。
三、弹性势能:物体由于发生而具有的能。
物体越大,物体的弹性势能越大。
2、题例:a、下列物体具有哪种能(1)在空中飞行的飞机,具有。
(2)被拉长的橡皮筋,具有__________。
(3)正在空中下落的伞兵,具有_________________。
(4)在水平地面滚动的铅球,具有。
b、判断下列几种情况下物体的动能、重力势能是否变化?是增大还是减小?(1)汽车沿着斜坡匀速上行动能,重力势能。
(2)电梯上升得越来越快动能,重力势能。
(3)皮球在空中下落动能,重力势能。
(4)洒水车洒水时在平直马路上匀速前进动能,重力势能。
四、机械能:。
五、动能和重力势能的相互转化活动一:如图,将摆球从A点静止释放1、摆球从A点到B点过程中:速度,动能;高度,重力势能;把能转化为能。
由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
(2)分析归纳:使用滑轮组的时候,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的动力就是总重的几分之一,动力(或绳子自由端)移动的距离S就是重物升高的距离h的几倍。
即F=1/nG 总,S=nh,n为绳子的段数,省了力就要多移动距离。
(三)、机械效率
1、有用功、额外功和总功
有用功(W有用):利用机械工作时对人们有用的功叫有用功
额外功(W额外):对人们没有用,但又不得不做的功叫做额外功
总功(W总):有用功与额外功的总和叫总功 W额外=W总-W有用
2、机械效率
机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率
注:有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
机械效率用百分数表示,没有单位。
例:某起重机的机械效率是70%,它表示什么意思?
答:使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%,也可以说有用功在总功中占有70%,另30%做的是额外功。
3、提高机械效率
采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。
(1)减小摩擦(2)减小机械本身的重力
4、斜面
--一种可以省力的简单机械
例:盘山公路--斜面越缓越省力
一、例题讲解
1、如图的杠杆,O为支点。
若FA●lA=FB●lB,则此杠杆()
A、一定静止不动
B、一定转动
C、可能静止不动
D、以上情况都有可能
2、如图是剪刀正在工作时的杠杆示意图,其中表示正确的是()
3、如图物体重为500牛,AO长为50厘米, BO长为20厘米,则F1=牛,F2=牛。
米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动,平板与水平地面的
8、一个已经平衡的杠杆,两端挂有40N和50N的重物,当将两边同时都增挂5N重物时,杠杆应()
A 仍平衡
B 挂40N的一端下沉
C 挂50N的一端下沉D无法判断
9、如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上。
当在B点加竖直向下的力F=30N作用时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直。
已知OA=15cm,OB=5cm,
则重物对水平地面的压力为………………………………()
A.80N B.60N C.40N D.20N
10.学校国旗的旗杆上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的是( )
A.这是一个动滑轮,可省力B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的作用方向D.这是一个定滑轮,可改变力的作用方向
11.如图为家庭手摇升降晾衣架结构图,当顺时针摇动手柄时,横梁上升。
下列滑轮属于动滑轮的是A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
12. 工厂为了搬运一个笨重的机器进车间,某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面),其中最省力的方案是( )
13.如图所示,在水平拉力F图作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为( )
A.50J
B.25J
C.l00J
D.200J
14.如图所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中G l> G2,则所用的拉力F1F2(选填“>”、“<”或“=”),其机械教率η1η2填“>”、“<”或“=’)
15.如图所示,用滑轮组提升重物时,重600N的物体在10s内匀速上升
了lm。
已知拉绳子的力F为400N,则在提升重物5s内
A.绳子自由端被拉下3 m B.做的有用功是600 J
C.拉力F做的功是400 J D.动滑轮的重是200N
16.某人用100牛的力提起了350牛的重物,那么他可能使用了
A.一个定滑轮B.一个动滑轮.
C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组D.一支杠杆
17、广州市政府投巨资于民生工程,对背街小巷实施景观改造。
施工中,一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重(如右图所示)。
若工人在5s内将泥桶匀速提高2m.求:
(1)工人使用滑轮组时做的有用功为焦。
(2)工人拉绳子的力为牛;拉力的功率为瓦。
(3)滑轮组的机械效率为
A
18.如图所示,斜面长为3cm,高为lm,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中()
A、有用功是400J,总功是840J
B、有用功是840J,额外功是400J
C、总功是12O0J,机械效率是7O%
D、有用功是400J,机械效率是70%
19.如图所示,斜面长6 m,高3m,用沿斜面向上、大小为100N的拉力F使物体在5s内沿斜面移动了2m,下列说法正确的是()
A.滑轮组的机械效率是40% B.物体重300N
C.拉力F做的功是600J D..拉力F的功率是40W
三、课后巩固
1.下列说法中正确的是()
A. 机械效率越高,机械做功一定越快
B. 做功越多的机械,机械效率一定越高
C. 功率越大的机械,机械效率一定越高
D. 做功越快的机械,功率一定越大
2.用一动滑轮将重物匀速提升2 m,人对绳子的自由端所用力是40 N,不计滑轮重和摩擦,则物重和提升重物所做的功分别是()
A.80 N,80 J
B.80 N,160 J
C.40 N,160 J
D.40 N,80 J
3. 如图所示,用此装置拉一重为100 N的重物,使其在地面上做匀速直线运动,若不计滑轮重和摩擦,所需拉力为8 N,则物体与地面间的摩擦力为____N。
实际此装置的机械效率为80%,欲使物体以0.6 m/s 的速度沿水平地面前进,那么实际拉力为_____N,拉力在5 s内做的功为_____J。
4.如图所示,某工人用滑轮组往3 m高的平台上运沙土,已知沙土的质量是40 kg,
袋子和动滑轮共重100 N,不计绳重和摩擦。
求:工人匀速拉动绳子时,所用的拉力是多大?此过程中工人做的有用功是多少?
此滑轮组的机械效率是多大?
5.图1中A是____滑轮。
利用这样的装置把物体举高,用力的方向应向____(选填“上”、“下”)。
如果A重2牛,要提起50牛的物体,至少要用____牛的拉力。
若要使物体上升2米,应将绳的自由端拉动____米。
6.如图所示,装置处于静止状态,不计滑轮和绳的重力,如果物体的重力为G l和G2,那么G1与G2的关
系是( )
A.G1=G2B.G1=2G2C.G1=1
2
G2D.无法判断
15.(多选)图中定滑轮重
高了0.2m。
不计绳重和轴摩擦,则以下计算结果正确的是。