《物理：10.1《机械能》课件1（北师大版九年级）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理：10.1《机械能》课件1（北师大版九年级）（113页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械能,教学内容和要求,课时安排建议,1.功和功率(2-3课时). 2.动能和动能定理(1课时). 3.重力势能和弹性势能(1课时). 4.动能定理的应用(1课时). 5.机械能守恒定律及应用(2课时). 6.功和能的关系(1课时).,第一课时 功,1.做功的两个因素. 2.功的公式. 3.正功和负功概念. 4.合外力做的功等于各力所做功的代数和.,问题1,下列各图中, 力F是否做功?如果做功, 做多少功?,1.W=0 2.W=0 3.W=Fs,做功的两个因素: 1.物体受到力的作用; 2.在力的方向上发生位移.,问题2,下图中力F是否做功? 如果做功,做多少功?,W=W1+W2=W1=F1s
2、=Fscos,W=W1+W2=W1=Fs1=Fscos,功的公式,力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积. W =Fscos 1.单位:J(1J=1Nm) 2.标量,问题3,已知F=10N，s=2.0m.求F做的功.,600,1200,900,给出正功和负功概念.,问题4,力、位移的方向如图所示.已知F=10N, s=2.0m. 求F做的功.,1200,600,注意W=Fscos,是F的方向和s的方向的夹角.,正功和负功,W =Fscos 1. =0 W =Fs 2. /20 W0 3. = /2 W=0 4. /2 W0 5. = W =-Fs,力F对物体
3、做负功 物体克服该力F做功(绝对值),问题5,足球运动员用100N的水平力将质量为0.5kg的足球踢出，足球沿水平地面前进了40m，则运动员对足球所做的功为 A. 4103J B. 196J C. 0 D.条件不足，无法判定.,注意:W =Fscos 其中的s必须为F作用下的位移.,【D】,问题6*,1.用细绳系一质量为m的小球在竖直平面内做半径为R圆周运动，在小球运动一周的过程中，重力做的功为 . 2. 用细绳水平拉一小车在水平面上做半径为R的圆周运动，拉力的大小为F.在小车运动一周的过程中,拉力F做的功为 .,W =Fscos适合恒力做功的计算.,例题,质量为m=5.0kg的木块,在平行于
4、斜面向上的拉力F=100N的作用下,沿倾角为=37的斜面向上滑行s=1.0m的距离,木块与斜面间的动摩擦因数为=0.5. 1.画出物体的受力示意图,求各力在这一过程中对物体所做的功. 2.求各力对物体所做的功的代数和. 3.求物体受到的合外力. 4.求物体受到的合力对物体所做的功.,W合=F合scos=W1+W2+,巩固1,质量为m1的物体,在水平力F1的作用下,沿光滑的水平面移动了距离s,质量为m2的物体,在水平力F2的作用下,沿粗糙的水平面移动了相同的距离. m1W2 B. W1=W2 C. W1W2/t2,功率,1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值.2.单位：瓦(W)(1W=1J/s)
5、 3.标量. 4.表示做功的快慢. 5.用于计算某一时间内的平均功率.,问题2,重为G的运动员起跳后从最高点开始下落,不计空气的阻力.经过时间t,他下落的高度为h时,速度大小为v,重力加速度为g. 则在这一过程中,重力做功的平均功率为 A. Gh/t B. Ggt/2 C. Gv/2 D. Gv,1.引导推出: P均=W/t=Fs/t=Fv均 2.怎样求t时刻的G做功的瞬时功率? 当t0时, P均P 3.P=Fv,【ABC】,平均功率与瞬时功率,思考,汽车上坡时，司机往往换低档，其目的是 A.减小速度,得到较小的牵引力. B.增大速度,得到较小的牵引力. C.减小速度,得到较大的牵引力. D.
6、增大速度,得到较大的牵引力.,1. 在功率P一定的条件下 F=P/v 减小速度,增大牵引力. 2.如果速度不变,要增大牵引力,必须怎样?,【C】,例题1,起重机以a=2m/s2的加速度将质量为m=5102kg的重物由静止开始匀加速向上提升,不计空气的阻力,g=10m/s2.求 (1)2s内起重机对重物做功平均功率. (2)2s末起重机对重物做功瞬时功率.,1.2104W 2.4104W,1. 求平均功率的两种方法 P均=W/t P均=Fv均,2. 求瞬时功率 P=Fv v=at,例题2,质量为m=2.0kg的木块,从长为10m倾角为=300的光滑斜面的顶端静止开始下滑到斜面的底端,重力加速度g
7、=10m/s2.求： 1.重力所做的功. 2.重力所做的功的平均功率. 3*.到达斜面底端时重力做功瞬时功率.,WG=mglsin=100J P均=WG/t=50W P=mgvsin=100W,巩固1,质量为m=1.0kg的物体从高h=45m处自由下落,不计阻力,g=10m/s2. 求 1. 前3s内重力做功的平均功率. 2. 第3s内重力做功的平均功率. 3. 3s末重力做功的瞬时功率. 4. 物体下落到距地面高25m处,重力做功的瞬时功率.,150W,250W,300W,200W,1.求平均功率和瞬时功率的不同方法. 2.强调哪一过程的功W及对应的时间t.,巩固2,1.质量为m=1.2t的
8、汽车，以恒定功率P=60kW在平直的路面上匀速行驶，速度为v=25m/s，设汽车受到的阻力恒定不变.求 (1)汽车受到的阻力的大小. (2)关闭发动机后汽车运动的最大距离.,2.4103N,156.25m,P=Fv f=F=P/v,2.设飞机在飞行中受到的空气的阻力跟它的速度的平方成正比,即f=kv2.当发动机的功率为P时,飞机水平匀速飞行的速度为v. (1)求比例系数k的值. (2)若飞机水平匀速飞行的速度为2v,发动机的功率应为多大?,k=P/v3,8P,巩固3,竖直上抛一球，球又落回原处，设空气阻力的大小恒定.则 A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B.上升过程中克服重
9、力做的功等于下降过程中重力做的功 C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率 D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率,【BC】,问题3*,1.用细绳系一质量为m的小球在竖直平面内做半径为R圆周运动,在小球运动一周的过程中. (1)重力做的功为 . (2)拉力做的功为 .,1.s=0 W=Fscos=mgs=0 2.PT=Tvcos=0WT=Pt=0,Fv,WF=0,2.用细绳水平拉一小车在水平面上做半径为R的圆周运动，拉力的大小为F.在小车运动一周的过程中,拉力F做的功为 .,o,P=Fv W=PT=FvT=F2R,问题4*:汽车启动的两
10、类问题,1.汽车的质量m=2103kg,额定功率为80103W, 汽车保持该功率从静止开始行驶,设汽车所受阻力恒为f=4103N.求 1.汽车行驶能达到的最大速度. 2.汽车速度为10m/s时的加速度. 3.汽车加速度为1.0m/s2的速度.,vm= 20m/s,a=2.0m/s2,v= 40/3m/s,思考,汽车以恒定功率从静止开始运动: 1.牵引力F怎样变化? 2.加速度怎样变化? 3.汽车做什么运动? 4.当F=f时,汽车做什么运动? 5.怎样求最大速度?,a,v同向v,2.汽车的质量m=2103kg,额定功率为80103W, 汽车从静止开始以a=2m/s2的加速度匀加速行驶,设汽车所受
11、阻力恒为f=4103N.求 1.汽车匀加速行驶的最大速度. 2.汽车匀加速行驶的时间. 3.3s末汽车的功率. 4.汽车行驶能达到的最大速度.,v= 10m/s,t=5s,P3=4.8104W,vm= 20m/s,思考,汽车以恒定牵引力从静止开始运动: 1.汽车的实际功率P怎样变化? 2.汽车匀加速行驶过程能持续下去吗? 4.当P=P额后,汽车的牵引力F怎样变化? 加速度怎样变化?汽车做什么运动? 5.当F=f时,汽车做什么运动? 6.怎样求汽车匀加速行驶的最大速度? 7.怎样求汽车行驶能够达到的最大速度?,a,v同向v,第四课时 动能 动能定理,1.动能概念及动能的表达式. 2.动能定理的推
12、导. 3.动能定理的应用.,问题1:不同形式的能可以相互转化,下列过程分别是什么形式的能转化为什么形式的能？什么力做功? 1.在桌面上滑动的木块停了下来. 2.电动机用钢绳竖直向上提升重物. 3.人用力抛出石块. 4.物体自由下落.,1.机械能内能;木块克服摩擦力做功. 2.电能机械能;牵引力对重物做功. 3.化学能机械能;推力对石块做功 4.势能动能;重力对物体做功,问题2:功是能量转化的量度,下列过程中, 能量变化了多少? 1.木块滑动一段距离后停止，木块克服阻力做了100J的功.机械能怎样变化?变化了多少?内能怎样变化?变化了多少? 2.电动机提升重物.牵引力对重物做功1000J.电能怎
13、样变化?变化了多少? 机械能怎样变化?变化了多少?,回忆与思考,1. 物体在什么状态下具有动能？ 2. 物体动能的大小跟什么因素有关？,1.运动的物体具有动能. 2.动能跟物体的质量和运动的速度有关.,问题3,物体静止在光滑的水平面上的A点，质量为m，在水平恒力F的作用下，经过一段位移后，运动到B点速度达到v. 1.F对物体做的功为 . 2.物体的动能增加了 . 3.物体的初动能是 . 4.物体到达B点的动能是 .,mv2/2,mv2/2,0,mv2/2,动能,物体的动能等于它的质量跟它的速度平方乘积的一半.1.单位:J(1kgm2/s2=1Nm=1J) 2.标量.,问题4:推导动能定理,在粗
14、糙的水平面上有质量为m的物体, 在水平恒力F的作用下，经过一段位移后，速度由v1变为v2. 证明：外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量.,思考:理解动能增量的含义,在粗糙的水平面上有质量为m的物体，在水平恒力F的作用下从A点运动到B点，速度由v1变为v2 ，设合外力做的功为W. 1.若W=100J,物体的动能增加了多少? 2.若W=-100J,物体的动能增加了多少?,1.W0Ek2Ek1, 动能增加. 2.W0Ek20Ek2Ek1, 动能增加. 2.W0Ek2Ek1, 动能减少.,例题1,一颗子弹质量是20g，离开枪口时速度大小为800m/s；铅球的质量为5kg，运动员掷出铅球时，铅球速度大小为10m/s. 1.比较哪个动能大？ 2.求火药的推力在枪筒内对子弹做的功; 人推铅球过程中人的推力对铅球做的功.,
