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初中物理 · 八年级下册 · 第十一章

功和机械能

搬砖上楼、拉弓、水往低处流——力做了功,能量在动能和势能之间转换。

小提示:物理不靠背,靠动手。下面的互动都能自己拖、自己看。

📌 一、功与功率 核心

力对物体做功需要两个必要因素:有力在力的方向上移动了距离。这两个因素缺一不可。

功的公式:W = F · s 单位:焦耳(J)

做功的快慢用功率来衡量:单位时间内做的功。功率越大,说明做功越快。

功率公式:P = W / t 单位:瓦特(W)

⚠️ 不做功的三种情况:①有力但无距离(如推墙不动);②有距离但无力(如惯性滑行);③力与运动方向垂直(如提着水桶水平走,提力不做功)。

📌 二、动能与势能 核心

动能:物体由于运动而具有的能,与物体的质量和速度有关,其中速度的影响更大。

重力势能:物体由于被举高而具有的能,与物体的质量和高度有关。

弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能(如拉开的弓、被压缩的弹簧)。

动能 + 重力势能 + 弹性势能 = 机械能

📌 三、机械能守恒与转化 拓展

动能和势能可以相互转化:

· 自由下落:重力势能 → 动能(高度降低、速度增大)。

· 竖直上抛:动能 → 重力势能(速度减小、高度升高)。

· 拉弓射箭:弹性势能 → 动能。

在不计摩擦和空气阻力时,物体的动能和势能相互转化,但机械能的总量保持不变——这就是机械能守恒。
互动①:功的计算 W = F·s(含「力与运动垂直」演示 W=0)
状态文字
互动②:功率对比 P = W / t(两人搬同样货物上楼)
状态文字
互动③:机械能转化(小球自由下落,Ep 与 Ek 此消彼长、总和不变)
状态文字

✏️ 分层练习(8 题)

1. 力对物体做功的两个必要因素:有力,且在力的方向上移动了___。

2. 功的计算公式是 W = ___。

3. 功的国际单位是___(填中文名)。

4. 功率的计算公式是 P = ___。

5. 功率的国际单位是___(填中文名)。

6. 运动的物体具有的能量叫___能。

7. 物体被举高而具有的能量叫重力___能。

8. 不计摩擦时,动能和势能相互转化,机械能总量___。

📚 本章小结