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人教版第十五章 功和機械能 復(fù)習(xí)提綱
一、功
1．力學(xué)里的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。
2．不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固：☆某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。
3．力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式：W=FS。
4．功的單位：焦耳，1J=1N·m。把一個雞蛋舉高1m，做的功大約是0．5J。
5．應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中S一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應(yīng)。③功的單位“焦”（�！っ�=焦），不要和力和力臂的乘積（�！っ�，不能寫成“焦”）單位搞混。
二、功的原理
1．內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。
2．說明：（請注意理想情況功的原理可以如何表述？）
①功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。
�、诠Φ脑砀嬖V我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒有的。
�、凼褂脵C械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。
�、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）=直接用手對重物所做的功（Gh）。
3．應(yīng)用：斜面
①理想斜面：斜面光滑；
�、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑恚�
�、劾硐胄泵婀剑篎L=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh。
三、機械效率
1．有用功：定義：對人們有用的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總 斜面：W有用=Gh
2．額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功。
公式：W額=W總－W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組） 斜面：W額=fL
3．總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功
公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η 斜面：W總= fL+Gh=FL
4．機械效率：①定義：有用功跟總功的比值。
�、诠剑�
斜 面：
定滑輪：
動滑輪：
滑輪組：
③有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功占總功的60%。
④提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。
5．機械效率的測量：
�、僭恚�
�、趹�(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S。
�、燮鞑模撼^碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。
�、懿襟E：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。
�、萁Y(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有：
A、動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。
B、提升重物越重，做的有用功相對就多。
C、摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。
四、功率
1．定義：單位時間里完成的功。
2．物理意義：表示做功快慢的物理量。
3．公式：
4．單位：主單位W；常用單位kW mW 馬力。
換算：1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。
某小轎車功率66kW，它表示：小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5．機械效率和功率的區(qū)別：
功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時間內(nèi)完成的功；機械效率表示機械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機械能
�。ㄒ唬﹦幽芎蛣菽�
1．能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能。
理解：①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。
�、谝粋�物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。
2．知識結(jié)構(gòu)：
3．探究決定動能大小的因素：
①猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。
實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量。
·如何判斷動能大�。嚎葱′撉蚰芡苿幽緣K做功的多少。
·如何控制速度不變：使鋼球從同一高度滾下，則到達斜面底端時速度大小相同。
·如何改變鋼球速度：使鋼球從不同高度滾下。
�、鄯治鰵w納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大。
保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；
�、艿贸鼋Y(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。
物體 | 質(zhì)量m/kg | 速度v/（m．s-1） | 動能E/J |
牛 | 約600 | 約0．5 | 約75 |
中學(xué)生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習(xí)：☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)：分析數(shù)據(jù)，可以看出對物體動能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù)：人的質(zhì)量約為牛的1/12，而速度約為牛的12倍，此時動能為牛的12倍，說明速度對動能影響大。
4．機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。
理解：①有動能的物體具有機械能；②有勢能的物體具有機械能；③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。
（二）動能和勢能的轉(zhuǎn)化
1．知識結(jié)構(gòu)：
2．動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
�、儋|(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
�、谫|(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
3．動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：
①如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
�、谌绻粋�物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。
4．動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：
�、攀紫确治鰶Q定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素──看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。
�、七�要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功（即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。
�、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失──機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機械能不守恒。
�。ㄈ┧芎惋L(fēng)能的利用
1．知識結(jié)構(gòu)：
2．水電站的工作原理：利用高處的水落下時把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，水的一部分動能轉(zhuǎn)移到水輪機，利用水輪機帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
練習(xí)：☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么？大壩為什么要設(shè)計成上窄下寬？
答：水電站修筑攔河大壩是為了提高水位，增大水的重力勢能，水下落時能轉(zhuǎn)化為更多的動能，通過發(fā)電機就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。
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人教版第十二章 運動和力 復(fù)習(xí)提綱
一、參照物
1．定義：為研究物體的運動假定不動的物體叫做參照物。
2．任何物體都可做參照物，通常選擇參照物以研究問題的方便而定。如研究地面上的物體的運動，常選地面或固定于地面上的物體為參照物，在這種情況下參照物可以不提。
3．選擇不同的參照物來觀察同一個物體結(jié)論可能不同。同一個物體是運動還是靜止取決于所選的參照物，這就是運動和靜止的相對性。
4．不能選擇所研究的對象本身作為參照物那樣研究對象總是靜止的。
練習(xí)：
☆詩句“滿眼風(fēng)光多閃爍，看山恰似走來迎，仔細看山山不動，是船行”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參照物分別是船和山。
☆坐在向東行駛的甲汽車?yán)锏某丝�，看到路旁的樹木向后退去，同時又看到乙汽車也從甲汽車旁向后退去，試說明乙汽車的運動情況。
分三種情況：①乙汽車沒動；②乙汽車向東運動，但速度沒甲快；③乙汽車向西運動。
☆解釋毛澤東《送瘟神》中的詩句“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”。
第一句：以地心為參照物，地面繞地心轉(zhuǎn)八萬里。第二句：以月亮或其他天體為參照物在那可看到地球上許多河流。
二、機械運動
定義：物理學(xué)里把物體位置變化叫做機械運動。
特點：機械運動是宇宙中最普遍的現(xiàn)象。
比較物體運動快慢的方法：
�、疟容^同時啟程的步行人和騎車人的快慢采用：時間相同路程長則運動快。
�、票容^百米運動員快慢采用：路程相同時間短則運動快。
�、前倜踪惻苓\動員同萬米運動員比較快慢，采用：比較單位時間內(nèi)通過的路程。實際問題中多用這種方法比較物體運動快慢，物理學(xué)中也采用這種方法描述運動快慢。
練習(xí)：體育課上，甲、乙、丙三位同學(xué)進行百米賽跑，他們的成績分別是14．2S，13．7S，13．9S，則獲得第一名的是 同學(xué)，這里比較三人賽跑快慢最簡便的方法是路程相同時間短運動的快。
分類：（根據(jù)運動路線）⑴曲線運動；⑵直線運動。
�、� 勻速直線運動：
定義：快慢不變，沿著直線的運動叫勻速直線運動。
定義：在勻速直線運動中，速度等于運動物體在單位時間內(nèi)通過的路程。
物理意義：速度是表示物體運動快慢的物理量。
計算公式：
變形
，
。
速度單位：國際單位制中m/s；運輸中單位km/h；兩單位中m/s單位大。
換算：1m/s=3．6km/h。人步行速度約1．1m/s。它表示的物理意義是：人勻速步行時1秒中運動1．1m。
直接測量工具：速度計。
速度圖象：
�、� 變速運動：
定義：運動速度變化的運動叫變速運動。
（求某段路程上的平均速度，必須找出該路程及對應(yīng)的時間）。
物理意義：表示變速運動的平均快慢。
平均速度的測量：原理
。
方法：用刻度尺測路程，用停表測時間。從斜面上加速滑下的小車。設(shè)上半段，下半段，全程的平均速度為v1．v2．v 則v2>v>v1。
常識：人步行速度1．1m/s；自行車速度5m/s；大型噴氣客機速度900km/h；客運火車速度140km/h；高速小汽車速度108km/h；光速和無線電波3×108m/s。
�、� 實驗中數(shù)據(jù)的記錄：
設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格是初中應(yīng)具備的基本能力之一。設(shè)計表格時，要先弄清實驗中直接測量的量和計算的量有哪些，然后再弄清需要記錄的數(shù)據(jù)的組數(shù)，分別作為表格的行和列。根據(jù)需要就可設(shè)計出合理的表格。
練習(xí)： 某次中長跑測驗中，小明同學(xué)跑1000m，小紅同學(xué)跑800m，測出他兩跑完全程所用的時間分別是4分10秒和三分20秒，請設(shè)計記錄表格，并將他們跑步的路程、時間和平均速度記錄在表格中。
| 跑步路程 | 時間 | 平均速度 |
小明 | 1000m | 4分10秒 | 4m/s |
小紅 | 800m | 3分20秒 | 4m/s |
解：表格設(shè)計如下
三、長度的測量
1．長度的測量是物理學(xué)最基本的測量，也是進行科學(xué)探究的基本技能。長度測量的常用的工具是刻度尺。
2．國際單位制中，長度的主單位是m，常用單位有千米（km），分米（dm），厘米（cm），毫米（mm），微米（μm），納米（nm）。
3．主單位與常用單位的換算關(guān)系：
1km=103m；1m=10dm；1dm=10cm；1cm=10mm；1mm=103μm；1m=106μm；1m=109nm；1μm=103nm。
單位換算的過程：口訣：“系數(shù)不變，等量代換”。
4．長度估測：黑板的長度2．5m；課桌高0．7m；籃球直徑24cm；指甲寬度1cm；鉛筆芯的直徑1mm；一只新鉛筆長度1．75dm；手掌寬度1dm；墨水瓶高度6cm。
5．特殊的測量方法：
A、測量細銅絲的直徑、一張紙的厚度等微小量常用累積法（當(dāng)被測長度較小，測量工具精度不夠時可將較小的物體累積起來，用刻度尺測量之后再求得單一長度）
☆如何測物理課本中一張紙的厚度？
答：數(shù)出物理課本若干張紙，記下總張數(shù)n，用毫米刻度尺測出n張紙的厚度L，則一張紙的厚度為L/n。
☆如何測細銅絲的直徑？
答：把細銅絲在鉛筆桿上緊密排繞n圈成螺線管，用刻度尺測出螺線管的長度L，則細銅絲直徑為L/n。
☆兩卷細銅絲，其中一卷上有直徑為0．3mm，而另一卷上標(biāo)簽已脫落，如果只給你兩只相同的新鉛筆，你能較為準(zhǔn)確地弄清它的直徑嗎？寫出操作過程及細銅絲直徑的數(shù)學(xué)表達式。
答：將已知直徑和未知直徑兩卷細銅絲分別緊密排繞在兩只相同的新鉛筆上，且使線圈長度相等，記下排繞圈數(shù)N1和N2，則可計算出未知銅絲的直徑D2=0．3N1／N2mm
B、測地圖上兩點間的距離，圓柱的周長等常用化曲為直法（把不易拉長的軟線重合待測曲線上標(biāo)出起點終點，然后拉直測量）
☆給你一段軟銅線和一把刻度尺，你能利用地圖冊估測出北京到廣州的鐵路長嗎？
答：用細銅線去重合地圖冊上北京到廣州的鐵路線，再將細銅線拉直，用刻度尺測出長度L查出比例尺，計算出鐵路線的長度。
C、測操場跑道的長度等常用輪滾法（用已知周長的滾輪沿著待測曲線滾動，記下輪子圈數(shù)，可算出曲線長度）
D、測硬幣、球、圓柱的直徑圓錐的高等常用輔助法（對于用刻度尺不能直接測出的物體長度可將刻度尺三角板等組合起來進行測量）
你能想出幾種方法測硬幣的直徑？（簡述）
①直尺三角板輔助法；②貼折硬幣邊緣用筆畫一圈剪下后對折量出折痕長；③硬幣在紙上滾動一周測周長求直徑；④將硬幣平放直尺上，讀取和硬幣左右相切的兩刻度線之間的長度。
6．刻度尺的使用規(guī)則：
A、“選”：根據(jù)實際需要選擇刻度尺。
B、“觀”：使用刻度尺前要觀察它的零刻度線、量程、分度值。
C、“放”用刻度尺測長度時，尺要沿著所測直線（緊貼物體且不歪斜）。不利用磨損的零刻線。（用零刻線磨損的刻度尺測物體時，要從整刻度開始）
D、“看”：讀數(shù)時視線要與尺面垂直。
E、“讀”：在精確測量時，要估讀到分度值的下一位。
F、“記”：測量結(jié)果由數(shù)字和單位組成。（也可表達為：測量結(jié)果由準(zhǔn)確值、估讀值和單位組成）。
練習(xí)：有兩位同學(xué)測同一只鋼筆的長度，甲測得結(jié)果12．82cm，乙測得結(jié)果為12．8cm。如果這兩位同學(xué)測量時都沒有錯誤，那么結(jié)果不同的原因是：兩次刻度尺的分度值不同。如果這兩位同學(xué)所用的刻度尺分度值都是mm，則乙同學(xué)的結(jié)果錯誤。原因是：沒有估讀值。
7．誤差：
�。�1）定義：測量值和真實值的差異叫誤差。
�。�2）產(chǎn)生原因：測量工具 測量環(huán)境 人為因素。
�。�3）減小誤差的方法：多次測量求平均值；用更精密的儀器。
�。�4）誤差只能減小而不能避免，而錯誤是由于不遵守測量儀器的使用規(guī)則和主觀粗心造成的，是能夠避免的。
四、時間的測量
1．單位：秒（S）。
2．測量工具：古代：日晷、沙漏、滴漏、脈搏等。
現(xiàn)代：機械鐘、石英鐘、電子表等。
五、力的作用效果
1．力的概念：力是物體對物體的作用。
2．力產(chǎn)生的條件：①必須有兩個或兩個以上的物體；②物體間必須有相互作用（可以不接觸）。
3．力的性質(zhì)：物體間力的作用是相互的（相互作用力在任何情況下都是大小相等，方向相反，作用在不同物體上）。兩物體相互作用時，施力物體同時也是受力物體，反之，受力物體同時也是施力物體。
4．力的作用效果：力可以改變物體的運動狀態(tài)；力可以改變物體的形狀。
說明：物體的運動狀態(tài)是否改變一般指：物體的運動快慢是否改變（速度大小的改變）和物體的運動方向是否改變。
5．力的單位：國際單位制中力的單位是牛頓簡稱牛，用N表示。
力的感性認(rèn)識：拿兩個雞蛋所用的力大約1N。
6．力的測量：
⑴測力計：測量力的大小的工具。
�、品诸悾簭椈蓽y力計、握力計。
�、菑椈蓽y力計：
A、原理：在彈性限度內(nèi)，彈簧的伸長與所受的拉力成正比。
B、使用方法：“看”：量程、分度值、指針是否指零；“調(diào)”：調(diào)零；“讀”：讀數(shù)=掛鉤受力。
C、注意事項：加在彈簧測力計上的力不許超過它的最大量程。
D、物理實驗中，有些物理量的大小是不宜直接觀察的，但它變化時引起其他物理量的變化卻容易觀察，用容易觀察的量顯示不宜觀察的量，是制作測量儀器的一種思路。這種科學(xué)方法稱做“轉(zhuǎn)換法”。利用這種方法制作的儀器：溫度計、彈簧測力計、壓強計等。
7．力的三要素：力的大小、方向、和作用點。
8．力的表示法：力的示意圖：用一根帶箭頭的線段把力的大小、方向、作用點表示出來，如果沒有大小，可不表示，在同一個圖中，力越大，線段應(yīng)越長。
六、慣性和慣性定律
1．伽利略斜面實驗：
�、湃螌嶒炐≤嚩紡男泵骓敹嘶碌哪康氖牵罕ＷC小車開始沿著平面運動的速度相同。
�、茖嶒灥贸龅媒Y(jié)論：在同樣條件下，平面越光滑，小車前進地越遠。
⑶伽利略的推論是：在理想情況下，如果表面絕對光滑，物體將以恒定不變的速度永遠運動下去。
�、荣だ孕泵鎸嶒灥淖吭街幉皇菍嶒灡旧恚菍嶒炈褂玫莫毺胤椒īぉぴ趯嶒灥幕A(chǔ)上，進行理想化推理。（也稱作理想化實驗）它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。
2．牛頓第一定律：
⑴牛頓總結(jié)了伽利略、笛卡兒等人的研究成果，得出了牛頓第一定律，其內(nèi)容是：一切物體在沒有受到力的作用的時候，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
�、普f明：
A、牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進一步推理而概括出來的，且經(jīng)受住了實踐的檢驗所以已成為大家公認(rèn)的力學(xué)基本定律之一。但是，我們周圍不受力是不可能的，因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一定律。
B、牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體不受力，原來靜止的物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)，原來運動的物體，不管原來做什么運動，物體都將做勻速直線運動。
C、牛頓第一定律告訴我們：物體做勻速直線運動可以不需要力，即力與運動狀態(tài)無關(guān)，所以力不是產(chǎn)生或維持運動的原因。
3．慣性：
�、哦x：物體保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性。
�、普f明：慣性是物體的一種屬性。一切物體在任何情況下都有慣性，慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，與物體是否受力、受力大小、是否運動、運動速度等皆無關(guān)。
4．慣性與慣性定律的區(qū)別：
A、慣性是物體本身的一種屬性，而慣性定律是物體不受力時遵循的運動規(guī)律。
B、任何物體在任何情況下都有慣性，（即不管物體受不受力、受平衡力還是非平衡力），物體受非平衡力時，慣性表現(xiàn)為“阻礙”運動狀態(tài)的變化；慣性定律成立是有條件的。
☆人們有時要利用慣性，有時要防止慣性帶來的危害，請就以上兩點各舉兩例（不要求解釋）。答：利用：跳遠運動員的助跑；用力可以將石頭甩出很遠；騎自行車蹬幾下后可以讓它滑行。防止：小型客車前排乘客要系安全帶；車輛行使要保持距離；包裝玻璃制品要墊上很厚的泡沫塑料。
七、二力平衡
1．定義：物體在受到兩個力的作用時，如果能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)稱二力平衡。
2．二力平衡條件：二力作用在同一物體上、大小相等、方向相反、兩個力在一條直線上。
概括：二力平衡條件用四字概括“一、等、反、一”。
3．平衡力與相互作用力比較：
相同點：①大小相等；②方向相反；③作用在一條直線上不同點：平衡力作用在一個物體上可以是不同性質(zhì)的力；相互力作用在不同物體上是相同性質(zhì)的力。
4．力和運動狀態(tài)的關(guān)系：
物體受力條件 | 物體運動狀態(tài) | 說明 |
|
| 力不是產(chǎn)生（維持）運動的原因 |
受非平衡力 合力不為0 |
| 力是改變物體運動狀態(tài)的原因 |
5．應(yīng)用：應(yīng)用二力平衡條件解題要畫出物體受力示意圖。
畫圖時注意：①先畫重力然后看物體與那些物體接觸，就可能受到這些物體的作用力；②畫圖時還要考慮物體運動狀態(tài)。
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