第一部分第十五章功和機械能配套課件

1、第十章機械功和機械能主題知識點要求功和機械能 功的原理 能量的概念，知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程 機械能守恒定律認(rèn)識 做功的兩個必要因素 功的計算公式，并能進行有關(guān)計算 功率的物理意義、表達式，并能進行簡單的計算 有用功、額外功、總功和機械效率，并能進行簡單的計算 動能、勢能和機械能及其轉(zhuǎn)化理解 測量滑輪組、斜面的機械效率 測量生活中的功率操作 動能跟哪些因素有關(guān) 重力勢能跟哪些因素有關(guān)探究力力的方向FsJ省功Gh1W總W有有用總高低高單位時間WFv運動質(zhì)量速度舉高質(zhì)量高度彈性形變不變第1課時功、功率一、功1做功力距離力作用(1)概念：物體在_作用的方向上移動了_，就說這個力對物體做

2、了功(2)兩個必要因素：有_在物體上；物體在這個_力的方向上移動了距離(3)不做功的三種情況物體受力的作用，但沒有移動如用力搬石頭沒搬動物體沒受力的作用，是由于慣性移動了一段距離如足球飛出后，人對足球無作用力，對足球不做功物體受力作用，也移動了，但移動距離與力的方向垂直如提水時水平前進，人對水桶不做功2功的計算力距離(1)定義：_與在力的方向上移動的_的乘積叫做功，用 W 表示(2)定義式：WFs，s 表示在力 F 的方向上通過的距離(3)單位：焦耳，符號為“J”，1 J1 Nm.使用 WFs 計算功時，一定要考慮清楚哪一段距離 s 才是在這個力 F 的方向上移動的距離省力費距離3功的原理：使

3、用機械時，_必然_，_必然_，也就是說使用任何機械都_二、功率省距離費力不省功1定義：物體在單位時間內(nèi)做的功，用 P 表示3國際單位：瓦特，簡稱瓦，符號為 W.其他單位：千瓦，符號為 kW.單位換算：1 kW103 W,1 W1 J/s.4功率大小的比較(1)相同時間內(nèi)，做功多的功率大；(2)做功相同時，用時多的功率小；考點1功【例1】(2011年廣安)在下圖的四種情境中，人對物體做功的是()A提著水桶在水平地面上勻速前進B扛著米袋慢慢爬上樓梯C用力推汽車，汽車沒動D舉著杠鈴原地不動我的答案：B(2010 年百色)如圖 1511 所示，用大小相等的拉力 F1、F2、F3 使同一物體分別沿著水平

4、面、斜面和豎直方向移動相同的距離 s，拉力 F1、F2、F3 所做的功分別是 W1、W2、W3.下列判斷正確的是()圖 1511AW1W2W3CW1W2W3BW1W2W3DW1W2W3解析：由功的定義 WFs 知選項 D 對D考點2功率【例2】(2011年福州)2011 年4月12日，英國倫敦展出了新研發(fā)的“偵探獵犬”超音速汽車，如圖 1512 所示該車功率極大，最大車速能達到1 609 km/h，創(chuàng)造了短期內(nèi)無法超越的世界紀(jì)錄在一次測試中，“偵探獵犬”以 400 m/s 的速度勻速直線行駛了 2 000 m，受到水平方向的阻力為 2105 N問：在測試過程中，(1)汽車受到水平方向的牽引力是

5、多少？(2)汽車牽引力所做的功和功率分別是多少？(3)該車的外觀設(shè)計成流線型，這樣做的好處是什么？(2011 年沈陽)舉重是我國的優(yōu)勢體育項目一位身高 180cm 的運動員和一位身高 160 cm 的運動員，在挺舉項目中用相同時間把同樣重的杠鈴舉起，如果他們對杠鈴所做的功分別為W1 和 W2，功率分別為 P1 和 P2，則下列關(guān)系式正確的是()AW1W2，P1P2BW1 W2，P1P2CW1W2，P1P2DW1W2，P1P2B機械效率第2課時一、有用功、額外功、總功1有用功克服物體重力mgh(1)定義：對人們有用的功，一般指_做的功(2)計算公式：W有用Gh_.2額外功(1)定義：一般指對動滑

6、輪、繩子及克服摩擦力做的功(2)計算公式：W額外W總W有用2公式：3總功(1)定義：有用功和額外功_，一般等于拉力做的功之和(2)計算公式：W總FsFnh.二、機械效率1定義：有用功與總功的比值W有W總100%.3任何機械的機械效率都小于 1.三、滑輪組的機械效率2影響因素：動滑輪的重、物體的重、滑輪和繩子間的摩擦提升同一重物，動滑輪越多的滑輪組機械效率越低同一滑輪組，提升的重物越重機械效率越大(在繩子能承受的限度內(nèi))傾斜程度粗糙程度四、斜面的機械效率2影響因素：斜面的_、斜面的_3提升同一重物時，斜面坡度越大，越不省力，機械效率越大考點1滑輪組的機械效率【例1】(2011年廣東)用如圖 15

7、21所示的滑輪組在 20 s內(nèi)將重600 N 的物體從地面豎直提高4 m，所用拉力是250 N在這個過程中，求：圖1521(1)有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？(3)滑輪組機械效率是多少？思維點撥：對重物做的功為有用功，拉力做的功為總功，拉力的功率即為總功的功率，不能把功率和機械效率混淆考點2斜面的機械效率【例2】(2011年柳州)在“探究斜面的機械效率”實驗中，小明猜想斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān)，小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)如圖1522是他們設(shè)計的實驗裝置，下表是其中一位同學(xué)在其他條件一定時的實驗數(shù)據(jù)圖1522實驗序號斜面的傾斜程度物塊的重力 G/N斜面高度 h/m沿斜

8、面的拉力 F/N斜面長s/m機械效率1較緩100.25.5136.4%2較陡100.47.0157.1%3最陡100.68.5170.6%(1) 分析表中數(shù)據(jù)可得該實驗是探究_( 選填“小明”或“小聰”)的猜想，結(jié)論是：在其他條件一定時，斜面越_，機械效率越高(2)另一位同學(xué)為探究自己的猜想，設(shè)計了如下步驟把一塊長木板的一端墊高，構(gòu)成一個斜面用彈簧測力計沿斜面把一木塊_拉上去，進行相關(guān)測量，計算出斜面的機械效率保持斜面的_不變，改變斜面的_，再進行相關(guān)測量，并計算出斜面的機械效率比較兩次_的大小，即可驗證猜想是否正確思維點撥：設(shè)計實驗步驟時要體現(xiàn)控制變量的思想我的答案：(1)小聰陡(2)勻速傾

9、斜程度粗糙程度機械效率教師參考備選題(2010 年宜賓)小明和興趣小組的同學(xué)們利用如圖 B38 所示的裝置探究斜面的機械效率，同學(xué)們對實驗)過程和裝置發(fā)表了下列不同的看法，其中不正確的有(圖B38A勻速拉動木塊時，拉力與摩擦力是一對平衡力B斜面的機械效率與木塊被拉動的距離是無關(guān)的C勻速拉動木塊的過程中，木塊的機械能是增大的D勻速拉動時，木塊是要克服摩擦力做額外功的解析：拉力大小等于摩擦力與木塊重力在斜面上的合力，A 錯答案：A機械能及其轉(zhuǎn)化第3課時一、動能和勢能1動能運動質(zhì)量相同速度越大(1)定義：物體由于_而具有的能大速度相同(2)影響因素：速度和質(zhì)量質(zhì)量越大大速度：_時，物體運動_，動能越

10、_質(zhì)量：_時，物體的_，動能越_2重力勢能被舉高越大越大(1)定義：物體由于_而具有的能量(2)影響因素：質(zhì)量和高度質(zhì)量：被舉的高度相同時，物體質(zhì)量_，重力勢能_高度：質(zhì)量相同時，物體被舉得_，重力勢能_3彈性勢能越高越大彈性形變(1)定義：物體由于發(fā)生_而具有的能量(2)影響因素：彈性形變程度物體的彈性形變越大，具有的彈性勢能越大二、機械能及其轉(zhuǎn)化1機械能動能和勢能統(tǒng)稱為機械能機械能動能勢能2機械能守恒不計摩擦保持不變_時，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和_3動能和勢能的轉(zhuǎn)化(1)動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化：如滾擺下降時，滾擺的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，上升時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能(2)動能和彈性勢

11、能相互轉(zhuǎn)化：如木球撞擊彈簧，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；彈簧將木球彈開，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能考點1動能和勢能【例1】(2011年揚州)如圖 1531 是探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的裝置讓同一小車從斜面上不同的高度由靜止開始運動，碰到同一位置的相同木塊上目的是探究小車動能的大小與_的關(guān)系；若小車推動木塊移動的距離越大，說明小車對木塊_越多，從而判斷小車的動能越_(選填“大”或“小”)；若水平面絕對光滑，本實驗將_(選填“能”或“不能”)達到探究目的圖1531思維點撥：小車在斜面上的高度越大，到達水平面時的速度越大，本實驗利用了“轉(zhuǎn)換法”來判斷動能的大小，如果水平面絕對光滑，木塊受到小車撞擊后，就

12、會以恒定的速度永遠運動下去，這樣就無法判斷小車的動能大小了我的答案：速度 做功大不能(2011 年鞍山)為探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)，小明利用帶有四個鐵釘?shù)男》阶?、沙箱及質(zhì)量不同的重物設(shè)計并進行了如圖 1532 所示實驗圖1532(1)實驗中通過觀察_來判斷物體重力勢能的大小方桌陷入沙中的深淺甲乙(2)要探究重力勢能大小與高度的關(guān)系應(yīng)選擇_和_進行分析比較(3)乙和丙探究的問題是_高度相同時，重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系考點2 機械能及其轉(zhuǎn)化【例2】(2011年昆明)一中學(xué)生騎自行車下坡時，不蹬腳踏板恰好勻速向下運動在此過程中，他的動能、勢能和機械能的變化情況是()A動能不變，勢能減小，機械能減

13、小B動能增大，勢能減小，機械能不變C動能減小，勢能減小，機械能減小D動能不變，勢能減小，機械能不變思維點撥：動能的大小跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和高度有關(guān)由他恰好勻速向下運動，可知速度不變、高度減小，從而判斷出動能和勢能的大小變化再結(jié)合機械能動能勢能，可以判斷出機械能的大小變化我的答案：A“嫦娥一號”返回艙在距離地面一定高度時，需要打開降)落傘減速，以便安全著陸，在返回艙減速下降的過程中(A動能不變，勢能減小，機械能不變B動能不變，勢能減小，機械能減小CC動能減小，勢能減小，機械能減小D動能增大，勢能減小，機械能不變1(2011年廣州)用圖 1533 甲、乙兩種方式勻速

14、提升重為100 N 的物體，已知滑輪重20 N、繩重和摩擦力不計則()圖1533A手的拉力：F甲F乙；機械效率：甲乙B手的拉力：F甲F乙；機械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；機械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；機械效率：甲乙答案：D2(2010年廣東)某建筑工地要將同一個箱子從地面搬上二樓，如果分別采用如圖 1534 所示的兩種方式搬運，F(xiàn)1 和)DF2 做功的情況，以下判斷正確的是(A兩種方式機械效率一定相等B兩種方式功率一定相等C兩種方式所做的總功一定相等D兩種方式所做的有用功一定相等圖15343(2011 年河源)下列過程中，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的是()DA跳傘運動員在空中勻速下落的

15、過程B熱氣球上升的過程C汽車在水平路面上勻速行駛的過程D鉛球自由下落的過程4(2011 年廣東)在水平地面上，工人用 100 N 的水平推力推動重 150 N 的箱子，4 s 內(nèi)前進了 6 m，在這個過程中，木箱所受重力對木箱做功為_J，工人對木箱做功為_J，箱子運動的平均速度為_m/s.06001.55(2010 年梅州)如圖 1535 所示，物體 A 的質(zhì)量 m12 kg，在拉力 F 的作用下，物體 A 以 0.1 m/s 的速度在水平面上做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為 12 N，忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測力計和繩子所受的重力，并且繩子足夠長求：(1)物體 A 與水平面間摩擦力 f