功和機(jī)械能復(fù)習(xí) 省賽獲獎(jiǎng) 詳細(xì)版課件

1、第十一章功和機(jī)械能復(fù)習(xí)第十一章功和機(jī)械能 思維感悟成體系思維感悟成體系公式和單位功定義分類定義物理意義功率必要條件勢能轉(zhuǎn)化決定因素定義、公式和單位動能功和功率機(jī)械能重力勢能決定因素機(jī)械能守恒第十一章功和機(jī)械能 回眸教材析知識回眸教材析知識 1功的必要因素 某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10 m遠(yuǎn)，足球飛出10 m的過程中人不做功。力學(xué)里規(guī)定：功等于 。功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在 ；二是物體在 的方向上通過的距離。不做功的三種情況： ，例如提重物卻沒有提起；有距離無力，如踢出去的足球在地面上滾動過程；力和距離垂直，例如物體在水平冰面上滑行，水平方向沒有力做功，此時(shí)雖然有重力作用在物體上，但重力沒

2、有做功。 力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積物體上的力力有力無距離第十一章功和機(jī)械能 回眸教材析知識 2功的原理 事實(shí)告訴我們，使用扳手?jǐn)Q螺絲要省力必須費(fèi) ，釣魚時(shí)要省距離必須 ，既 的機(jī)械是沒有的。使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功，即： 。 使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械 或 者 可 以 、 或 者 可 以 、 也 可 以改變 ，給人類工作帶來很多方便。 我們做題遇到的多是理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功(Fs) 直接用手對重物所做的功(Gh)。 省力距離使用任何機(jī)械都不省功 費(fèi)力省力又省距離省距離力的方向等于第十一章

3、功和機(jī)械能 回眸教材析知識 3功率 功 率 是 指 機(jī) 械 在 里 完 成 的 功 ， 表 示做功 的物理量。例如，某小轎車功率66 kW，它表示：小轎車1 s 內(nèi)做功66000 J ，公式：P，對于功率一定的機(jī)械，由公式PFv可知，當(dāng)速度越小時(shí)，產(chǎn)生的拉力越大，例如，汽車載重上坡時(shí)，要掛低擋來獲得較大的拉力。單位時(shí)間t快慢WWt第十一章功和機(jī)械能 回眸教材析知識 4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 蕩秋千時(shí)，人處于最高點(diǎn)時(shí)，由于人被舉高而具有 能，下降過程中，高度 ，重力勢能減小，速度逐漸增大，動能 ，即人的重力勢能向動能轉(zhuǎn)化，到達(dá)最低點(diǎn)，人的速度最大，動能最大，高度最小，重力勢能最小，繼續(xù)向最高點(diǎn)上升過程中

4、， 能又轉(zhuǎn)化為 能，再次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，動能減小到零，轉(zhuǎn)化為的重力勢能最大。轉(zhuǎn)化過程中，若沒有能量損失，機(jī)械能的總量不變，即兩者之和不變，這就是機(jī)械能守恒。 動能不僅與速度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動能越 ；同速行駛的火車動能大于汽車的動能。重力勢能不僅與高度有關(guān)，還與物體的質(zhì)量有關(guān)，高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢能也越 ，高度相同的鐵釘和鐵錘，鐵釘重力勢能要 鐵錘的重力勢能。 重力減小增大勢動重力勢大大小于第十一章功和機(jī)械能 典例精析把方向 典例1：做功的兩個(gè)必要因素 例1下列實(shí)例中，力對物體沒有做功的是() A起重機(jī)吊起重物 B馬拉車，車未動 C跳水運(yùn)動員從跳臺跳下 D舉

5、重運(yùn)動員，將杠鈴舉起 典例精析把方向B第十一章功和機(jī)械能 典例精析把方向 解析判斷做功一看是否有力作用在物體上，二看物體是否在力的方向上通過距離。A中，起重機(jī)對重物有力的作用，“吊起”是通過了距離。D 同理。跳水運(yùn)動員受到的重力向下且移動了距離，故重力做功，C對。B中車沒有移動距離，故力沒有做功。 知識點(diǎn)撥： 力做功必須是有力作用在物體上，且物體在力的方向上通過一段距離，力與距離垂直時(shí)不做功，力與距離不同時(shí)發(fā)生不做功，有力沒有距離不做功，有距離沒有力時(shí)也不做功。第十一章功和機(jī)械能 典例精析把方向 典例2:功率的測量 例2如圖111所示，粗略測量小明同學(xué)引體向上運(yùn)動的功率時(shí)，下列物理量不需要測量

6、的是() A小明的質(zhì)量 B單杠的高度 C每次身體上升的高度 D做引體向上的時(shí)間B圖111第十一章功和機(jī)械能 典例精析把方向 解析測定功率的大小需要測量功的大小與時(shí)間的大小，而功的大小可以測出人的質(zhì)量大小與引體時(shí)身體上升的高度，然后算出功率的大小，因此不需要測單杠的高度。 知識點(diǎn)撥： 根據(jù)功率的計(jì)算公式P，測量功率需要得到功和對應(yīng)做功所需要的時(shí)間，本題小明同學(xué)做引體向上運(yùn)動，克服重力做功，即WGh，整理公式可得P所以測量的物理量是人的重力(可由人的質(zhì)量計(jì)算得出)，人上升的高度以及做功消耗的時(shí)間。WttGh典例3：機(jī)械能的探究 例3在學(xué)習(xí)勢能知識時(shí)，小明同學(xué)猜想物體的重力勢能的大小可能與以下三個(gè)因

7、素有關(guān)：物體高度，物體質(zhì)量大小，物體所處地理位置。為了證明自己的猜想，首先決定對因素進(jìn)行驗(yàn)證。他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓1個(gè)小球從不同高度自由下落，記錄結(jié)果如表所示： 第十一章功和機(jī)械能 典例精析把方向?qū)嶒?yàn)次數(shù)球離橡皮泥高度/米凹痕程度10.5很淺21.0比較淺32.0比較深44.0較深第十一章功和機(jī)械能 典例精析把方向 (1)該同學(xué)依據(jù) 判斷重力勢能的大?。?(2)本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 ； (3)若想對因素進(jìn)行驗(yàn)證，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制的變量是 。 方法點(diǎn)評： 間接法是物理學(xué)中重要的探究方法之一，就是將不容易直接得到的結(jié)論通過間接方式體現(xiàn)出來。本題通過間接的作用效果來顯示重力勢能的大小與哪些因素有

8、關(guān)，探究的過程中要注意條件的變化，即小球從不同高度自由下落，也是控制變量法的應(yīng)用體現(xiàn)。 橡皮泥凹痕深淺程度同一物體高度越高重力勢能越大高度和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)(地理位置)第十一章功和機(jī)械能 實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手 1兩名舉重運(yùn)動員，甲比乙高，如果他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等，如圖112所示，則() A甲運(yùn)動員做功較多，功率較小 B甲運(yùn)動員做功較多，功率較大 C甲運(yùn)動員做功較多，他們的功率相等 D甲、乙運(yùn)動員做功相等，功率相等實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手B圖112第十一章功和機(jī)械能 實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手 解析在杠鈴重力相同的情況下，舉得越高，做的功越多。做功時(shí)間相同，做功多的功率大。第十一章功和機(jī)械能 實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手 2如圖

9、113所示，AB3AE，AC2AE，AD1.5AE，若把物體從斜面底部沿AB、AC、AD三個(gè)斜面勻速拉到頂端A時(shí)，(不計(jì)摩擦)則() A沿著AB用的拉力最小，做功最多 B沿著AC用的拉力最小，做功最多 C沿著AD用的拉力最小，做功也最小 D沿著三個(gè)斜面用的拉力不相等，做功一樣多圖113D第十一章功和機(jī)械能 實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手 解析 沿著光滑斜面拉動物體時(shí)，人們所做的額外功為0，則有用功等于總功，所以拉力所做的功相同，斜面是省力機(jī)械，且當(dāng)斜面光滑且高度相等時(shí)，斜面越長越省力。第十一章功和機(jī)械能 實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手 3學(xué)校新近買了30套總質(zhì)量為300 kg的物理實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱。現(xiàn)在，某實(shí)驗(yàn)員需要把這批

10、實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到14 m高的物理實(shí)驗(yàn)室。 (1)該實(shí)驗(yàn)員需要做多少功？(不考慮他克服自身重力所做的功，取g10 N/kg) (2)假設(shè)他身體可以提供的功率P如圖114那樣取決于所搬運(yùn)物體的質(zhì)量m。若要盡可能快地把這批器材搬上去，那么他每次搬運(yùn)的箱子數(shù)應(yīng)為 個(gè)。圖1143第十一章功和機(jī)械能 實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手 (3)不考慮搬起箱子、放下箱子和下樓的時(shí)間，求他搬運(yùn)這批實(shí)驗(yàn)器材的最短時(shí)間。 答案 (1)Wmgh 300 kg10 N/kg14 m 4.2 104 J (3)要求搬運(yùn)時(shí)間最短，身體所提供的功率應(yīng)最大，即P70 W。 根據(jù)P得t600 s10 min。WtWP4.2104 J70 W第十一章功

11、和機(jī)械能 實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手 解析 功的計(jì)算是初中物理的重要計(jì)算之一，但是都不會很難，而是比較簡單，比較基礎(chǔ)，如本題就是要計(jì)算出將質(zhì)量為300 kg的物體舉高14 m所做的功，有力也有距離，且這個(gè)距離就是物體在力的方向上通過的距離，符合做功的兩個(gè)必要條件。第(2)問中可以看出人的功率與所搬運(yùn)的物體之間有一定的關(guān)系，并不是正比或者反比，而是當(dāng)質(zhì)量為30 kg時(shí)，功率最大，而30套器材的總質(zhì)量為300 kg則一套的質(zhì)量為10 kg，所以每次搬3個(gè)功率最大。計(jì)算第(3)問時(shí)，可以用總功與最大功率之比求得時(shí)間。 第十一章過關(guān)測試（一）第1題針對訓(xùn)練 1關(guān)于做功和功率，下列說法錯(cuò)誤的有() A地面支持力對靜

12、止在地面上的物體不做功 B舉重運(yùn)動員舉起杠鈴的過程中對杠鈴做了功 C在國際單位制中，功率的單位是瓦 D在國際單位制中，功率的單位是牛頓第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練試卷講評針對練D第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 第十一章過關(guān)測試（一）第3題針對訓(xùn)練 2如圖115所示的過程中，人對物體做功的是() A圖115 第十一章過關(guān)測試（一）第9題針對訓(xùn)練 3用60 N的水平拉力，拉著重500 N的物體在水平路面上勻速前進(jìn)了10 m，則() A重力做的功是5000 J B重力沒有做功 C拉力對物體做的功是5000 J D拉力對物體做的功是5600 J第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練B 第十一章過

13、關(guān)測試（一）第10題針對訓(xùn)練 4如圖116所示，把同一物體分別沿AB、AC、AD三個(gè)斜面勻速推到同一高度的A點(diǎn)，不計(jì)摩擦力，則() A沿AB斜面最省力，做功最少 B沿AD斜面最省力，但做功最多 C沿三個(gè)斜面的推力一樣大，做功也一樣多 D沿三個(gè)斜面推力做的功一樣多，沿AD斜面最省力第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練圖116D第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 第十一章過關(guān)測試（二）第4題針對訓(xùn)練 5受高空落物傷人的啟示，美軍正在研制一種名為“上帝之杖”的太空武器?！吧系壑取睂?shí)質(zhì)就是高密度、耐高溫的金屬棒，它要依托太空平臺的搭載，借助小型火箭助推和高空下落產(chǎn)生的巨大動能，對地球戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)施打擊，

14、破壞力巨大，它攻擊目標(biāo)的巨大能量主要來源于() A小型火箭助推動能 B與大氣摩擦產(chǎn)生的能量 C“上帝之杖”本身的內(nèi)能 D下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化的動能D第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 第十一章過關(guān)測試（二）第6題針對訓(xùn)練 6小紅按照如圖117所示情景做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。她把一個(gè)懸掛起來的鐵鎖拉到自己的面前并接觸鼻子，然后將鐵鎖由靜止釋放，保持頭的位置不變，鐵鎖擺回時(shí)不會撞擊她的鼻子。鐵鎖由接觸鼻子的位置a開始，沿弧線abc向另一側(cè)的最高點(diǎn)c運(yùn)動的過程中，關(guān)于它的動能大小，下列說法中正確的是() A鐵鎖在位置a動能最大 B鐵鎖在位置b動能最大 C鐵鎖在位置c動能最大 D鐵鎖在a、b、c三處的動

15、能相同B圖117第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 第十一章過關(guān)測試（二）第15題針對訓(xùn)練 7質(zhì)量較大的鴿子與質(zhì)量較小的燕子在空中飛行，如果它們的動能相等，那么() A燕子比鴿子飛得快 B鴿子比燕子飛得快 C燕子比鴿子飛得高 D鴿子比燕子飛得高A第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 第十一章過關(guān)測試（二）第16題針對訓(xùn)練 8據(jù)報(bào)道，一輛橫穿鐵路的拖拉機(jī)，因故障而停在鐵道上，此時(shí)從遠(yuǎn)處駛來一列火車，盡管司機(jī)及時(shí)采取緊急制動措施，但是緩慢行駛的列車還是將拖拉機(jī)撞“飛”了。這是因?yàn)榛疖嚨?) A動能很大B速度很大 C勢能很大 D功率很大A第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 第十一章過關(guān)測試（二）第17

16、題針對訓(xùn)練 9.如圖118所示是研究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是() A球的動能大小是從球被放的高度體現(xiàn)出來的 B相同質(zhì)量的球滾到水平面上時(shí)獲得的動能相同 C不同質(zhì)量的球滾到水平面上時(shí)獲得的速度相同 D球從斜面滾到水平面上時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 。D圖118第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 階段綜合測試三（月考）第8題針對訓(xùn)練 10如圖119所示，有一質(zhì)量為10 kg的小球在桌面上滾動了10 cm后在空中沿弧線飛行了1.5 m，最后落到地面上，桌面到地面的距離是1 m，在小球運(yùn)動的整個(gè)過程中，重力做了 J的功。 98圖119第十一章功和機(jī)械能 試卷

17、講評針對練 階段綜合測試三（月考）第9題針對訓(xùn)練 11體育課上兩位同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽，假如他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端。如果要粗略比較一下兩人做功的大小，需要知道的物理量是() A爬桿的速度B爬桿的時(shí)間 C兩人的體重 D桿的具體高度C第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 階段綜合測試三（月考）第12題針對訓(xùn)練 12蹦床運(yùn)動是一種深受青年人喜愛的運(yùn)動。如圖1110所示，當(dāng)運(yùn)動員從蹦床彈起后向上運(yùn)動的過程中，其動能和重力勢能的變化是() A重力勢能增大，動能減小 B重力勢能增大，動能增大 C重力勢能減小，動能減小 D重力勢能減小，動能增大A圖1110第十一章功和機(jī)械能 試卷講評針對練 階段綜合測試三（月考）第20題針對訓(xùn)練 13如圖1111所示的是北京奧運(yùn)會青島“奧帆賽監(jiān)測浮標(biāo)”，它是山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所自主研制的，