26．通过实验.探究物体的惯性.理解物体的惯性能表述牛顿第一定律.DBA——青夏教育精英家教网—

26．通过实验.探究物体的惯性.理解物体的惯性能表述牛顿第一定律.DBA 【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

【典型例题点评】

例1：（05.宿迁）某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表：

实测物体	物体质量 m(kg)	重力 G(N)	比值G／m (N／kg)	比值G／m的平均值 (N／kg)
物体1	0.1	0.99	9.9
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.91	9.7

(1)在实验过程中，需要的测量工具有　　　　　　和　　　　　　　；

(2)在上表空白处填出比值G／m的平均值；

(3)分析表中实验数据，得出结论是：　　　　　　　　　　　　　　　　。

分析与解：要探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”（1）首先必须解决如何侧得质量和重力。所以需要的测量工具有：天平和测力计。（2）G/m的平均值为：9.8。（3）由于侧得的G/m比值保持不变，说明物体的重力与质量成正比。

点评：这一题主要考察考生实验的基本技能：主要有三个方面：仪器的选取，实验数据的处理以及根据侧得的数据进行推理，得出结论的能力。

例2：（05.大连）为了测定木块所受到的摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示，实验中不计弹簧测力计的重力。

甲方案：在水平实验桌面上将木版用线拉住，通过弹簧侧力计沿木板方向水平拉木块，使木块在木板上面滑动。

乙方案；将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动。

（1）从实验操作方面考虑，应选择方案，简述你的理由。

（2）从实验误差方面考虑，应选择方案，简述你的理由。

分析与解：原理：甲方案：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等。乙方案：拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力。

从实验操作方面来看：应选择乙方案，因为在甲方案中，要保持木块的匀速运动，不容易。乙方案，只需要拉动木板运动就行，不需要保持匀速运动。
从实验误差方面来看：应选择乙方案，因为在甲方案中，要保持木块的匀速运动中读数，不容易读得准确。乙方案中，弹簧秤是静止的，读数容易读得准确。

点评：一个实验设计，必须遵循科学性原则，简便性原则，可操作性原则以及准确性原则。这一考题正是考察考生在两个实验方案中，就可操作性以及准确性方面做出正确判断的能力。

例3：（05.温州）朱启南在雅典奥运会上打破男子10米气步枪世界记录并获得冠军。比赛中，他射出的子弹在空中高速飞行。下列对空中飞行的子弹受力分析正确的是

A、受到重力和空气的阻力 B、只受到空气的阻力

C、只受到枪膛内高温燃气的推力 D、只受到朱永启南的推力

分析与解：子弹飞出枪膛之前，受到枪膛内高温燃气的推动，子弹飞出枪膛以后，枪膛内高温燃气的推力就消失，子弹在空中高速飞行时，受到重力和空气阻力。

正确答案：A

点评：对空中飞行的物体进行受力分析时，往往只受重力和阻力作用，如果是质量较大低速运动的物体如投掷出去的铅球，空气阻力可以不记的。而向上的冲力或惯性力这些力，都是不存在的。

例4（05.北京）古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以D为支点的杠杆，如图12-2所示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用 L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是( )

L始终在增加，FL始终在增加
L始终在增加，FL始终在减小
L先增加后减小，FL始终在减小
L先减小后增加，FL先减小后增加

分析与解：当吊桥被吊起的过程中，如图12-3中虚线位置（1）所示，吊桥重力的力臂l在减小，而吊绳的拉力的力臂L却在增大，根据杠杆的平衡条件：FL=Gl可知，FL在减小；当吊桥被吊到虚线位置（2）的过程，重力的力臂l变小，所以FL也在变小，而F的力臂L则由大变小。

正确答案：C

点评：解决杠杆的问题，必须先确定杠杆的五要素，再根据题目的已知条件，结合杠杆的平衡条件，进行推断。对于动态变化的杠杆问题，（如上题）可以取变化过程中的几个状态进行分析比较，从而得出结论。

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人教版第十二章运动和力复习提纲

一、参照物

　　1．定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。

　　2．任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。

　　3．选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。

　　4．不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。

　　练习：

　　☆诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是船和山。

　　☆坐在向东行驶的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看到乙汽车也从甲汽车旁向后退去，试说明乙汽车的运动情况。

　　分三种情况：①乙汽车没动；②乙汽车向东运动，但速度没甲快；③乙汽车向西运动。

　　☆解释毛泽东《送瘟神》中的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”。

　　第一句：以地心为参照物，地面绕地心转八万里。第二句：以月亮或其他天体为参照物在那可看到地球上许多河流。

　　二、机械运动

　　定义：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。

　　特点：机械运动是宇宙中最普遍的现象。

　　比较物体运动快慢的方法：

　　⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用：时间相同路程长则运动快。

　　⑵比较百米运动员快慢采用：路程相同时间短则运动快。

　　⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢，采用：比较单位时间内通过的路程。实际问题中多用这种方法比较物体运动快慢，物理学中也采用这种方法描述运动快慢。

　　练习：体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩分别是14．2S，13．7S，13．9S，则获得第一名的是同学，这里比较三人赛跑快慢最简便的方法是路程相同时间短运动的快。

　　分类：（根据运动路线）⑴曲线运动；⑵直线运动。

　　Ⅰ 匀速直线运动：

　　定义：快慢不变，沿着直线的运动叫匀速直线运动。

　　定义：在匀速直线运动中，速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。

　　物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。

　　计算公式：变形，。

　速度单位：国际单位制中m/s；运输中单位km/h；两单位中m/s单位大。

　　换算：1m/s=3．6km/h。人步行速度约1．1m/s。它表示的物理意义是：人匀速步行时1秒中运动1．1m。

　　直接测量工具：速度计。

　　速度图象：

　　Ⅱ 变速运动：

　　定义：运动速度变化的运动叫变速运动。

　　（求某段路程上的平均速度，必须找出该路程及对应的时间）。

　　物理意义：表示变速运动的平均快慢。

　　平均速度的测量：原理。

　　方法：用刻度尺测路程，用停表测时间。从斜面上加速滑下的小车。设上半段，下半段，全程的平均速度为v1．v2．v 则v2>v>v1。

　　常识：人步行速度1．1m/s；自行车速度5m/s；大型喷气客机速度900km/h；客运火车速度140km/h；高速小汽车速度108km/h；光速和无线电波3×108m/s。

　　Ⅲ 实验中数据的记录：

　　设计数据记录表格是初中应具备的基本能力之一。设计表格时，要先弄清实验中直接测量的量和计算的量有哪些，然后再弄清需要记录的数据的组数，分别作为表格的行和列。根据需要就可设计出合理的表格。

　　练习：　　某次中长跑测验中，小明同学跑1000m，小红同学跑800m，测出他两跑完全程所用的时间分别是4分10秒和三分20秒，请设计记录表格，并将他们跑步的路程、时间和平均速度记录在表格中。

	跑步路程	时间	平均速度
小明	1000m	4分10秒	4m/s
小红	800m	3分20秒	4m/s

　　解：表格设计如下

三、长度的测量

　　1．长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度尺。

　　2．国际单位制中，长度的主单位是m，常用单位有千米（km），分米（dm），厘米（cm），毫米（mm），微米（μm），纳米（nm）。

　　3．主单位与常用单位的换算关系：

　　1km=103m；1m=10dm；1dm=10cm；1cm=10mm；1mm=103μm；1m=106μm；1m=109nm；1μm=103nm。

　　单位换算的过程：口诀：“系数不变，等量代换”。

　　4．长度估测：黑板的长度2．5m；课桌高0．7m；篮球直径24cm；指甲宽度1cm；铅笔芯的直径1mm；一只新铅笔长度1．75dm；手掌宽度1dm；墨水瓶高度6cm。

　　5．特殊的测量方法：

　　A、测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法（当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度）

　　☆如何测物理课本中一张纸的厚度？

　　答：数出物理课本若干张纸，记下总张数n，用毫米刻度尺测出n张纸的厚度L，则一张纸的厚度为L/n。

　　☆如何测细铜丝的直径？

　　答：把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度L，则细铜丝直径为L/n。

　　☆两卷细铜丝，其中一卷上有直径为0．3mm，而另一卷上标签已脱落，如果只给你两只相同的新铅笔，你能较为准确地弄清它的直径吗？写出操作过程及细铜丝直径的数学表达式。

　　答：将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上，且使线圈长度相等，记下排绕圈数N1和N2，则可计算出未知铜丝的直径D2=0．3N1／N2mm

　　B、测地图上两点间的距离，圆柱的周长等常用化曲为直法（把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点，然后拉直测量）

　　☆给你一段软铜线和一把刻度尺，你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗？

　　答：用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线，再将细铜线拉直，用刻度尺测出长度L查出比例尺，计算出铁路线的长度。

　　C、测操场跑道的长度等常用轮滚法（用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动，记下轮子圈数，可算出曲线长度）

　　D、测硬币、球、圆柱的直径圆锥的高等常用辅助法（对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量）

　　你能想出几种方法测硬币的直径？（简述）

　　①直尺三角板辅助法；②贴折硬币边缘用笔画一圈剪下后对折量出折痕长；③硬币在纸上滚动一周测周长求直径；④将硬币平放直尺上，读取和硬币左右相切的两刻度线之间的长度。

　　6．刻度尺的使用规则：

　　A、“选”：根据实际需要选择刻度尺。

　　B、“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。

　　C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线。（用零刻线磨损的刻度尺测物体时，要从整刻度开始）

　　D、“看”：读数时视线要与尺面垂直。

　　E、“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。

　　F、“记”：测量结果由数字和单位组成。（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成）。

　　练习：有两位同学测同一只钢笔的长度，甲测得结果12．82cm，乙测得结果为12．8cm。如果这两位同学测量时都没有错误，那么结果不同的原因是：两次刻度尺的分度值不同。如果这两位同学所用的刻度尺分度值都是mm，则乙同学的结果错误。原因是：没有估读值。

　　7．误差：

　　（1）定义：测量值和真实值的差异叫误差。

　　（2）产生原因：测量工具测量环境人为因素。

　　（3）减小误差的方法：多次测量求平均值；用更精密的仪器。

　　（4）误差只能减小而不能避免，而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，是能够避免的。

　　四、时间的测量

　　1．单位：秒（S）。

　　2．测量工具：古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等。

　　现代：机械钟、石英钟、电子表等。

　　五、力的作用效果

　　1．力的概念：力是物体对物体的作用。

　　2．力产生的条件：①必须有两个或两个以上的物体；②物体间必须有相互作用（可以不接触）。

　　3．力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同物体上）。两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。

　　4．力的作用效果：力可以改变物体的运动状态；力可以改变物体的形状。

　　说明：物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方向是否改变。

　　5．力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用N表示。

　　力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约1N。

　　6．力的测量：

　　⑴测力计：测量力的大小的工具。

　　⑵分类：弹簧测力计、握力计。

　　⑶弹簧测力计：

　　A、原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。

　　B、使用方法：“看”：量程、分度值、指针是否指零；“调”：调零；“读”：读数=挂钩受力。

　　C、注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。

　　D、物理实验中，有些物理量的大小是不宜直接观察的，但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察，用容易观察的量显示不宜观察的量，是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转换法”。利用这种方法制作的仪器：温度计、弹簧测力计、压强计等。

　　7．力的三要素：力的大小、方向、和作用点。

　　8．力的表示法：力的示意图：用一根带箭头的线段把力的大小、方向、作用点表示出来，如果没有大小，可不表示，在同一个图中，力越大，线段应越长。

　　六、惯性和惯性定律

　　1．伽利略斜面实验：

　　⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。

　　⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。

　　⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。

　　⑷伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法──在实验的基础上，进行理想化推理。（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端。

　　2．牛顿第一定律：

　　⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

　　⑵说明：

　　A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是，我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。

　　B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物体，不管原来做什么运动，物体都将做匀速直线运动。

　　C、牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。

　　3．惯性：

　　⑴定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。

　　⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。

　　4．惯性与惯性定律的区别：

　　A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。

　　B、任何物体在任何情况下都有惯性，（即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力），物体受非平衡力时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化；惯性定律成立是有条件的。

　　☆人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。

　　七、二力平衡

　　1．定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。

　　2．二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、两个力在一条直线上。

　　概括：二力平衡条件用四字概括“一、等、反、一”。

　　3．平衡力与相互作用力比较：

　　相同点：①大小相等；②方向相反；③作用在一条直线上不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。

　　4．力和运动状态的关系：

物体受力条件

物体运动状态

说明

力不是产生（维持）运动的原因

受非平衡力

合力不为0

力是改变物体运动状态的原因

　　5．应用：应用二力平衡条件解题要画出物体受力示意图。

　　画图时注意：①先画重力然后看物体与那些物体接触，就可能受到这些物体的作用力；②画图时还要考虑物体运动状态。

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人教版第十五章功和机械能复习提纲

　　一、功

　1．力学里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上通过的距离。

　　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：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。

　　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Gh。

　　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_总－W_额=ηW_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_总－W_有用=G_动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）　　斜面：W_额=fL

　　3．总功：定义：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 斜面：W_总= fL+Gh=FL

　　4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

　　②公式：

　　斜面：定滑轮：

　　动滑轮：滑轮组：

　　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%表示有用功占总功的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：

　　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。

　　四、功率

　　1．定义：单位时间里完成的功。

　　2．物理意义：表示做功快慢的物理量。

　　3．公式：

　　4．单位：主单位W；常用单位kW mW 马力。

　　换算：1kW=10³W?1mW=10⁶ W?1马力=735W。

　　某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。

　　5．机械效率和功率的区别：

　　功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

　　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”。如：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；

　　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。

物体	质量m/kg	速度v/（m．s^-1）	动能E/J
牛	约600	约0．5	约75
中学生	约50	约6	约900

　　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

　　1．知识结构：

　　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──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──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──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

　　1．知识结构：

　　2．水电站的工作原理：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。

　　练习：☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么？大坝为什么要设计成上窄下宽？

　　答：水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。

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人教版第十五章功和机械能复习提纲

　　一、功

　1．力学里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上通过的距离。

　　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。

　　二、功的原理

　　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；即：使用任何机械都不省功。

　　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Gh。

　　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_总－W_额=ηW_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_总－W_有用=G_动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）　　斜面：W_额=fL

　　3．总功：定义：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 斜面：W_总= fL+Gh=FL

　　4．机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

　　②公式：

　　斜面：定滑轮：

　　动滑轮：滑轮组：

　　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%表示有用功占总功的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：

　　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。

　　四、功率

　　1．定义：单位时间里完成的功。

　　2．物理意义：表示做功快慢的物理量。

　　3．公式：

　　4．单位：主单位W；常用单位kW mW 马力。

　　换算：1kW=10³W?1mW=10⁶ W?1马力=735W。

　　某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。

　　5．机械效率和功率的区别：

　　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．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；

　　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。

物体	质量m/kg	速度v/（m．s^-1）	动能E/J
牛	约600	约0．5	约75
中学生	约50	约6	约900

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

　　1．知识结构：

　　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──看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。

　　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──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

　　1．知识结构：

　　2．水电站的工作原理：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。

　　练习：☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么？大坝为什么要设计成上窄下宽？

　　答：水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多的动能，通过发电机就能转化为更多的电能。

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（1）2.75（说明：答案在2.71～2.79之间即可）；

（2）温度计的玻璃泡碰到容器底部（容易题）

2．请你试一试：

（1）如图9―10所示的水笔芯，当上端开口堵住后书写了一会儿，笔尖就无法写出字了。发生这种现象的主要原因是。

（2）当水笔的笔尖朝上书写了一会儿，笔尖也无法写出水了。发生这种现象的主要原因是。

（3）图中的水笔在太空中是无法使用的，请发挥你的想象力为这种笔提出一种改进措施：

。

【参考答案】

（1）大气压的作用；

（2）重力的作用；

（3）略（说明：只要能针对水笔在太空中由于失重而造成无法朝着笔尖的方向流出墨水的现象，提出改进措施，使得墨水受到一个持续向笔尖方向的力即可）

（中档题）

3．小小文具盒里蕴含着丰富的物理知识，可以用来做很多物理实验。请你利用文具盒中的文具设计两个物理小实验，只要求写出实验的做法和要说明的物理问题。

[ 示例 ]把铅笔立在桌面上，可以看到铅笔形成一个影子。说明光是沿直线传播。

答：（1）

（2）

【参考答案】

（1）用力弯塑料尺，塑料尺变弯。说明力可以改变物体的形状。

（2）用两手指按住圆珠笔的笔尖和笔尾，按住笔尖的手指更痛。（说明：用其他方法进行实验，能说明问题的同样给分）

（中档题）

4.小明弯曲手中的钢锯片，感觉到弹力大小与弯曲程度有关，同时他猜想，弹力大小可能还跟钢锯片的长度有关。于是他和同学合作进行了图9―11所示的实验，将钢锯片夹在厚书内，伸出的长度(简称长度)用L表示；钢锯片形变量(弯曲程度)用末端侧移量x表示，钢锯片的弹力用F表示，其大小等于测力计的读数。实验数据如下表。

（1）由第次实验数据分析可知，钢锯片在形变量x一定时，弹力F 随长度L的而（选填“增大”或“减小”）；