2019年中考物理第三單元功和機械能簡單機械第11課時功和機械能課件新人教版.pptx

1、第三單元功和機械能簡單機械,第11課時功和機械能,知識梳理,自主測試,一,二,三,四,一、功 1.定義 如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,就說這個力對物體做了功。 2.做功的兩個必要因素 (1)作用在物體上的力; (2)物體在這個力的方向上移動的距離。 3.計算公式 W=Fs。 4.單位 焦耳(J),1 J=1 Nm。,知識梳理,自主測試,一,二,三,四,知識梳理,自主測試,一,二,三,四,二、功率 1.物理意義 表示物體做功快慢的物理量。 2.定義 功與做功時間的比。 3.公式 4.單位 瓦特(W),1 W=1 J/s。,知識梳理,自主測試,一,二,三,四,知識梳理

2、,自主測試,一,二,三,四,三、動能和勢能 1.能量 物體能夠?qū)ν庾龉途哂心芰俊?2.動能 (1)定義:物體由于運動而具有的能。 (2)影響動能大小的因素。 速度:質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越大。 質(zhì)量:運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能越大。 3.勢能 (1)重力勢能:物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能。物體的質(zhì)量越大,位置越高,它具有的重力勢能就越大。 (2)彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。,知識梳理,自主測試,一,二,三,四,四、機械能及其轉(zhuǎn)化 1.定義 動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。 2.轉(zhuǎn)化 動

3、能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。如滾擺、單擺等。 3.機械能守恒 如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,盡管動能和勢能的大小會變化,但機械能的總和不變,或者說,機械能是守恒的。 4.水能和風(fēng)能的利用 (1)能量:流動的水和風(fēng)具有大量的機械能。 (2)利用:發(fā)電,即將水能和風(fēng)能具有的機械能轉(zhuǎn)化為電能。,知識梳理,自主測試,一,二,三,四,知識梳理,自主測試,1,2,3,4,1.水平地面上的購物車在水平推力的作用下,沿推力的方向運動一段距離,則下列判斷正確的是() A.重力對購物車做了功 B.支持力對購物車做了功 C.推力對購物車做了功 D.沒有力對購物車做功 答案:C 解析:由題知,購物車在水平地面上運動,在重力的

4、方向上(豎直向下)購物車沒有移動距離,所以重力不做功,故A錯;由題知,購物車在水平地面上運動,在支持力的方向上(豎直向上)購物車沒有移動距離,所以支持力不做功,故B錯;購物車在水平推力的方向上移動了距離,所以推力對購物車做了功,故C正確、D錯。,知識梳理,自主測試,1,2,3,4,2.右圖為捻動滾擺的軸使其升高后釋放,觀察滾擺運動過程,經(jīng)過較長時間后滾擺會停止上下擺動。從能量角度對其分析,下列說法不正確的是() A.滾擺沿著懸線向下運動時,重力勢能減小,動能增加 B.滾擺到最低點后又上升,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C.滾擺整個運動過程中,機械能守恒 D.滾擺每次上升的高度逐漸減小,說明滾擺具有的機械

5、能減小 答案:C,知識梳理,自主測試,1,2,3,4,解析:滾擺向上運動的過程中,由于高度升高,則重力勢能增加,同時速度減小,則動能減小,即動能轉(zhuǎn)化為了重力勢能,故選項A、B正確;因重力勢能和動能統(tǒng)稱為機械能,又因為滾擺在運動的過程中,高度逐漸減小,說明機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故機械能會減小,選項C錯誤,D正確。,知識梳理,自主測試,1,2,3,4,3.起重機把一個質(zhì)量為0.5 t的工件在15 s內(nèi)勻速向上提升了6 m,則起重機提升工件的拉力為 N,起重機提升工件的功率為 W。(g取10 N/kg) 答案:5 0002 000 解析:由題意知,工件所受的拉力與工件的重力是一對平衡力,所以F=G=mg

6、=500 kg10 N/kg=5 000 N;起重機提升工件的功率,知識梳理,自主測試,1,2,3,4,4.歐佩克組織和英美等西方國家原油數(shù)量單位通常用“桶”來表示,中國及俄羅斯等國家則常用“噸”作為原油數(shù)量單位。通過網(wǎng)絡(luò)查詢可知不同油田的原油密度不同,1桶=158.98 L。 (1)若原油密度為0.8103 kg/m3,取1桶=159 L,則1桶原油的質(zhì)量為多少千克?(1 L=10-3 m3) (2)將1噸原油豎直勻速提升20 m,需要對油做的功是多少焦耳?(g取10 N/kg) 答案:(1)127.2 kg(2)2105 J 解析:(1)一桶原油的體積V=159 L=159 dm3=0.1

7、59 m3, 由 可得,1桶原油的質(zhì)量 m=V=0.8103 kg/m30.159 m3=127.2 kg。 (2)將1噸原油豎直勻速提升20 m,對油做的功 W=Gh=mgh=1103 kg10 N/kg20 m=2105 J。,1,2,3,1.關(guān)于功的計算問題 關(guān)于功的計算問題,一般綜合性較強,往往綜合考查重力公式、二力平衡、力的三要素、力和運動的關(guān)系等問題。 【例1】 某工人在水平地面上,用100 N水平推力以 0.5 m/s 的速度勻速推動500 N的物體,使它沿水平方向移動10 m,該過程中工人所做的功是J,水平推力的功率是W。 解析:該過程中工人所做的功W=Fs=100 N10 m

8、=1 000 J,所用 答案:1 00050,1,2,3,1,2,3,一個重200 N的物體在水平拉力作用下勻速前進了25 m,拉力撤銷后,物體由于慣性又前進了10 m。若拉力做的功為500 J,則拉力的大小為N。 答案:20 解析:題中描述的過程,在水平拉力作用下前進了25 m,拉力對物體做了功。而物體由于慣性前進了10 m,這一過程拉力消失了,所以拉力對物體沒有做功。由W=Fs得,1,2,3,2.人體輸出功率的測量與計算 測定人體輸出功率時,均利用功率的定義式 通過間接方法來進行,需要測量的量有:人體的重力(或質(zhì)量)、人體在豎直方向上移動的距離以及完成這些功所用的時間。,1,2,3,【例2

9、】 三位同學(xué)準(zhǔn)備進行爬樓比賽,看看誰的功率大。他們展開了如下的討論: 甲:只有測出各自的體重、爬樓用的時間和爬樓的高度,才能進行比較; 乙:在爬樓的時間相同時,只要測出各自的體重、爬樓的高度,就可以進行比較; 丙:在爬樓的高度相同時,只要測出各自的體重、爬樓的時間,就可以進行比較。 正確的是() A.甲、乙和丙B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙,1,2,3,解析:在爬樓的過程中,需要克服人的重力做功,即所做的功W=Gh=mgh,故爬樓的功率 ,在爬樓的時間相同時,只要測出各自的體重、爬樓的高度,就可以進行比較;在爬樓的高度相同時,只要測出各自的體重、爬樓的時間,就可以進行比較,故正確的選項是D

10、。 答案:D,1,2,3,1,2,3,某同學(xué)質(zhì)量是40 kg,在2015年體育中考“1 min跳繩”測試中,她每次起跳的高度約5 cm,測試成績是150次,1 min內(nèi)該同學(xué)克服自身重力做的功約為J,平均功率約為W。(g取 10 N/kg) 答案:3 00050 解析:該同學(xué)每起跳一次克服自身重力做的功W1=Gh=mgh=40 kg10 N/kg0.05 m=20 J,該同學(xué)在1 min內(nèi)克服自身重力做的功W=150W1=15020 J=3 000 J,平均功率,1,2,3,3.關(guān)于機械能大小的判斷 (1)根據(jù)機械能=動能+勢能來判斷。 【例3】 冬奧會上滑雪運動員從山坡上勻速滑下,則運動員的

11、() A.動能不變,重力勢能減小 B.動能增加,重力勢能減小 C.機械能守恒 D.機械能增加 解析:滑雪運動員從山坡上勻速滑下,運動員的質(zhì)量是保持不變的。由于運動員的速度也沒變,所以動能不變。高度降低了,所以受高度影響的重力勢能減少了。機械能=動能+重力勢能,由于動能不變,重力勢能減少,所以機械能的總量是減少的。 答案:A,1,2,3,(2)在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中,若考慮摩擦,則機械能減小。 【例4】 某同學(xué)騎自行車下一長坡時,在途中由于車速過快,于是捏緊剎車,降低車速,保持安全速度勻速行至坡底,下車檢查,發(fā)現(xiàn)剎車片發(fā)燙。有關(guān)此過程的說法,正確的是 () A.剛下坡時,是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能

12、B.勻速下行時,是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 C.勻速下行時,機械能保持不變 D.剎車片發(fā)燙,是做功改變了內(nèi)能 解析:剛下坡時,是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故選項A錯誤;勻速下行時,動能不變,所以不是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故選項B錯誤;勻速下行時,動能不變,重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機械能減小,故選項C錯誤;剎車時,剎車片和輪胎互相克服摩擦做功,內(nèi)能增加,這一過程中機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,但能的總量不變,故選項D正確。 答案:D,1,2,3,(3)在動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程中,若題中有“光滑”“自由”“不計阻力”等問題,說明不計摩擦,機械能不變。 【例5】 (多選)如圖所示,在蕩秋千時(不計能量損失),下列說法正確的是() A.經(jīng)過最低點時,動能最小 B.到達最高點時,機械能最大 C.整個過程動能與重力