初三物理知识：滑轮、能量与做功

到了初三年级如果不及时复习的话，很容易影响到后期的考试。其实想要学好物理也不难，主要提高成绩的方法是可以通过多练，多读来进行的，今天带大家来巩固一些物理的复习知识-滑轮。

复习知识：滑轮

1、竖直提升重物的典型例题

例1、在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N。求在此过程中：(1)有用功;(2)拉力F的功和功率;(3)滑轮组的机械效率。

难点突破：所谓“有用功”，就是“对我们有用的功”。在利用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿竖直方向提升重物时，我们的目的都是让重物升到我们所需的高度。所以有用功就应是滑轮钩克服物体重力向上拉物体的力和物体在此力作用下升高的高度的乘积。根据二力平衡知识，物体所受的重力和我们(滑轮钩)克服物体重力向上拉物体的力应是一对平衡力。再根据功的定义，功“等于作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离的乘积”，所以，此时克服物体重力做的有用功就是“物重乘以重物上升高度”，即W有用=G物h物。而我们做的总功就应是作用在绳子自由端的力和绳子自由端移动距离的乘积。即W总=F绳S绳。机械效率η=W有/W总=G物h物/F绳S绳。在动滑轮和滑轮组中，我们要注意S绳=nh物。

通过读题，我们可以知道：G物=4000N，h物=10m，t=40s，F绳=2500N。另外，从图上我们还可知，动滑轮上有2段绳子，n=2。

正确解法：

(1)W有=G物h物=4000×10J=4×104J;

(2)W总=F绳S绳=F×2h物=2500×2×10J=5×104J，P=W/t=5×104J/40s=1.25×103W;

(3)η=W有/W总=4×104J/5×104J=80%。

2、水平拉动重物的典型例题

例2、小勇用右上图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为m。若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的功是多少?如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为多少?

难点突破：在使用定滑轮、动滑轮、或者滑轮组沿水平方向匀速拉动重物时，物体在滑轮钩的水平拉力下匀速移动。我们的目的恰好也是让物体在水平方向移动，所以我们做的有用功就滑轮钩的拉力和物体在水平方向上移动的距离L的乘积。因物体匀速直线运动，根据二力平衡知识，滑轮钩的拉力和物体与地面的摩擦力是一对平衡力，即拉力与摩擦力相等。所以有做功可以这样计算：W有用=fL。特别强调此时的有用功不是W有=G物h物。总功就是作用在绳子上的拉力F和绳子自由端移动距离S的乘积。即W总=F绳S绳。所以机械效率η=W有/W总=fL/F绳S绳。

此题我们读题不难知道f=9N，h物=0.2m，F绳=4N。另外从图知，动滑轮上有3段绳子，所以n=3;

正确解法：

(1)S绳=nh物=3×0.2m=0.6m

(2)W有=fL=9N×0.2m=1.8J

(3)η=W有/W总=fL/F绳S绳=1.8J/(4N×0.6m)=75%

能量与做功

1、做功

物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功(简称“做功”)

2、做功的两个必要的因素：

(1)作用在物体上的力;

(2)物体在力的方向上通过的距离。

3、功的计算方法：

定义：力对物体做的功，等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

公式：功=力×距离，即W=F•s

单位：在国际单位制中，功W的单位：牛•米(N•m)或焦耳(J)

1J的物理意义：1N的力，使物体力的方向上通过1m的距离所做的功为1J。

即：1J=1N×1m=1N•m

注意：在运算过程中，力F的单位：牛(N);距离s的单位：米(m);

4、机械功原理

⑴使用机械只能省力或省距离，但不能省功。

⑵机械功原理是机械的重要定律，是能量守恒在机械中的体现。

5、功率

⑴功率概念：物理学中，把单位时间里做的功叫做功率。

⑵功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。

⑶功率计算公式：功率=功/时间

符号表达式：P=W/t推导式p=Fv(F单位是N，V单位是m/s)

⑷功率的单位：在国际单位制中，是焦耳，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳/秒，它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦，符号是W，这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的。1W=1J/s

6、机械效率

⑴机械效率的定义：有用功与总功的比。

⑵公式：(w有用功/w总功)*100%

⑶有用功(W有用)：克服物体的所做的功W=Gh。

⑷额外功(W额外)：克服机械自身的重力和摩擦力所做的功。

⑸总功(W总)：动力对机械所做的功W=FS。

⑹总功等于用功和额外功的总和，即W总=W有用+W额外。

7、“能量”的概念：物体具有做功的本领，就说物体具有能。

总结：在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体的能量就越大。

⑴动能：物体由于运动而具有的能。

⑵重力势能：物体由于被举高而具有的能。

⑶弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。

质量相同时，速度越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大;速度相同时，质量越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能大。

物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。物体具有的动能和势能是可以相互转化的。

物理的知识难点比较多，但是物理对我们又是非常重要，和我们的生活有着息息相关的关系，所以说学好物理知识还是很有必要的，通过以上的一些复习，大家在学习物理知识的时候一定会记好笔记。