十五功和机械能
一、 知识梳理
二、要点突破 1、功
（1）含义：有力作用在物体上，并且在力的方向上通过一段距离，我们就说力对物体做了功。
（2）做功包含两个必要因素：力与在力的方向上通过的距离。 （3）功的计算：
①功在大小上等于力与力的方向上通过距离的乘积。 ②公式：Ｗ＝ＦＳ
③单位：焦耳（Ｊ） 1Ｊ＝1Ｎ·m ④三种情况下不做功：
Ⅰ 劳而无功（力的方向上没有通过距离）； Ⅱ 不劳无功（没有作用在物体上的力）；
Ⅲ 垂直无功（力与在力的方向上通过的距离垂直）。
（4）功的原理：使用任何机械做的功，等于不用机械直接用手做的功，也就是说使用任何机械都不省功。 2、机械效率 （1）有用功
① 定义：对人们有用的功 ② 符号：Ｗ有用
③ 实质：人们不用机械直接用手做的功，也等于理想情况下（不考虑机械本身的重量和摩擦）人们所做的功。 （2）额外功
① 定义：对人们没用但又不得不做的功 ② 符号：Ｗ额外 ③ 产生的原因：
Ⅰ 提升重物时，克服机械自身的重、容器的重等所做的功； Ⅱ 克服机械的摩擦所做的功。 （3）总功
① 定义：有用功和额外功的总和 ② 符号：Ｗ总 （4）机械效率
① 定义：有用功和总功的比值 ② 符号：?
③ 公式：?＝Ｗ有用/Ｗ总 ④ 对机械效率的理解
Ⅰ 因为Ｗ有用＜Ｗ总，所以机械效率总小于1 Ⅱ 机械效率是表示机械性能好坏的一个物理量。 3、功率
（1）功率是描述做功快慢的物理量 （2）定义：物体单位时间里做的功叫功率 （3）公式：Ｐ＝Ｗ/t
（4）单位：瓦（Ｗ） 1Ｗ＝1Ｊ/s （5）了解功率与机械效率的区别：
功率表示做功快慢，定义：单位时间里完成的功。表达式Ｐ＝Ｗ/t，单位：Ｗ。机械效率表示有用功在总功中所占的比例。定义：有用功跟总功的比值，表达式?＝
Ｗ有用/Ｗ总。功率与机械效率是根本不同的两个概念，物体单位时间里做的功叫功率；有用功和总功的比值叫机械效率。功率大的机器机械效率并不一定高，同样，机械效率高的机器并不一定做功快，二者之间无因果关系。功率大的是单位时间内做得功多；机械效率大是指有用功占的比例大。 功率和机械效率的区别如下表所示
4、能量
（1）定义：一个物体能够做功，我们就说物体具有能量。 （2）动能：
① 定义：物体由于运动而具有的能。
② 决定动能大小的因素：质量和速度。物体的质量越大，速度越大，动能就越大。 （3）势能：重力势能和弹性势能统称为势能 ① 重力势能：
Ⅰ 定义：物体由于被举高而具有的能
Ⅱ 决定重力势能大小的因素：质量和被举高的高度。物体的质量越大，被举的越高，重力势能就越大 ② 弹性势能：
Ⅰ 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能
Ⅱ 决定弹性势能大小的因素：弹性形变的大小。弹性形变越大，物体的弹性势能就越大。弹性势能还跟物体的弹性强弱有关。 （4）机械能：
① 定义：动能和势能统称为机械能。
② 机械能守恒定律：动能可以转化为势能，势能可以转化为动能，在动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变。 5、了解功和能的区别
功是物体在力的作用下物体动能或势能发生了变化（能量转化或转移的过程），一个物体能量发生了变化，我们就说它做了功；一个物体具有能量，只表示具有做功的本领，并不表示它正在做功或做了功。
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