11功和机械能复习课件

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1、第十一章 功和机械能,一、功和功率 1.功: (1)做功的两个必要因素。 作用在物体上的_。 物体在这个力的方向上_。 (2)概念:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的_。 (3)公式:_。 (4)国际单位:焦耳,符号:_。,力,移动的距离,乘积,W=Fs,J,2.功率: (1)比较做功快慢的方法。 做功相同比时间,时间_,做功越快; 时间相同比做功,做功_,做功越快。,越短,越多,(2)功率。 意义:表示做功的快慢。 概念:功与做功所用时间之比。 公式:_。 (3)国际单位:瓦特,符号:_,1 kW=_W。,W,103,二、动能和势能 1.能量:物体能够_,我们就说这个物体具有能量,简 称

2、能。 2.动能: (1)定义:物体由于_而具有的能量。 (2)决定因素: 质量相同的物体,运动的速度_,它的动能越大。 运动速度相同的物体,质量_,它的动能越大。,对外做功,运动,越大,越大,3.势能: (1)重力势能。 定义:在地面附近,物体由于_所具有的能。 决定因素:物体的_越大,_越高,它具有的重力势能 就越大。 (2)弹性势能。 定义:物体由于发生_而具有的能。 决定因素:物体的_越大,它具有的弹性势能就 越大。,高度,质量,位置,弹性形变,弹性形变程度,三、机械能及其转化 1.机械能: (1)定义:动能、重力势能和弹性势能的统称。 (2)转化:动能和势能可以相互转化,如小球从 A摆

3、到B,_能转化为_能,小球从B摆到 C,_能转化为_能。 (3)守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能和势能的大 小会变化,但机械能的总和_,如不计空气阻力,小球在摆动 的过程中机械能_。,重力势,动,动,重力势,不变,保持不变,2.水能和风能: (1)能量:流动的水和风具有大量的_能。 (2)利用:_,即将水能和风能具有的机械能转化为_能。,机械,发电,电,【微点拨】 1.做功的条件:有力有距离,且力与距离方向一致。物体受力并移动距离不一定做功,如力的方向与运动距离的方向垂直时,这个力不做功。 2.功率与功的关系:做功多的机械,功率不一定大,同样做功少的机械,功率不一定小,功率的大小还要

4、看另一个因素时间。但功率大的机械做功一定快。 3.功与能:正在做功的物体一定具有能量,但具有能量的物体不一定正在做功。,4.动能和势能: (1)一个物体可以同时具有动能和势能。 (2)判断重力势能的大小,一般是以水平地面为标准。,【速练题】 (1)运动员下落时,运动员受到 的作用, 对运动员做功。(忽略空气阻力) (2)运动员下落时, 转化为动 能,与蹦床接触后,床面发生弹性形变,运动员 的动能转化为蹦床的 ,在能量的转化过程中,不计阻力和能量损失,机械能 。(选填“增加”“减小”或“不变”),重力,重力,重力势能,弹性势能,不变,主题一 力是否做功的判断 1.做功的两个必要因素: (1)必须

5、有力作用在物体上。 (2)物体在这个力的方向上移动了距离。,2.几种常见的没有做功的情况:,【示范题1】(2014成都中考)如图所示,在水平地面上,小聪用力将箱子拉走了;小明用力推箱子,但箱子没有移走,下面关于做功的分析,正确的是 ( ) A.小明用了力,他对箱子做了功 B.小聪用力拉动了箱子,她对箱子做了功 C.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功 D.小明、小聪都没有对箱子做功,B,【备选例题】(2013杭州中考)在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是 ( ),A.甲图中F做的功小于

6、乙图中F做的功 B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功 C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功 D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁大,B,主题二 功和功率的计算 1.计算:F:物体受到的力,s:物体在力的方向上移动的距离。 (1)功:W=Fs; (2)功率:P=,2.特例: (1)重力做的功:W=Gh; (2)物体以速度v匀速运动时,P= =Fv。 3.功和功率的估测:估测力的大小和物体在力的方向上移动的 距离,估算功。根据时间估算功率。,【中考警示】F、s的对应性:F和s具有同一性、同时性、一致性(方向一致)、统一性(单位都用国际单位)。,【示范题2】(2013长沙中考)2013年长沙体

7、育中考,男生新设引体向上项目。如图是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小云的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4m,则小云每做一次引体向上所做的功为 J,整个过程中的平均功率为 W。(g取10N/kg),240,96,【备选例题】 1.(2012南通中考)如图所示,某同学正在进 行手抛鸡蛋表演,由图可估算出鸡蛋从最高点 落到手中的过程中。鸡蛋重力做的功最接近 于 ( ) A.0.02 J B. 0.2 J C.2 J D.20 J,B,2.学校最近买了30套总质量为300 kg的实验器材,每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15 m高的实验室

8、。 (1)该实验员在搬运中,对实验器材总共做功 J; (2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示,每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m的关系如表所示,那么他搬完全部箱子,且回到开始搬运处,所用最短时间为 s (计算结果精确到0.1,g取10 N/kg)。,4.5104,1 518.2,【解析】(1)实验员对实验器材总共做的功为W=Gh=mgh=300 kg 10 N/kg15 m=4.5104J;(2)表格中提供的时间是搬起箱 子、放下箱子和下楼的时间,这个时间不包括搬箱子上楼的时 间。搬完全部箱子,回到开始搬运处所用的时间应该是搬箱子 上楼的

9、时间加上搬起箱子、放下箱子和下楼的时间(这个时间 也就是表格中提供的时间)。每次搬运10 kg时,所用总时间为 +40 s30=2 325 s;每次搬运20 kg所用时间为 +60 s15=1 650 s;每次搬运30 kg所用时间为 +70 s10=1 518.2 s。,主题三 机械能及其转化 1.机械能之间的相互转化:在只有动能和势能相互转化时,相互转化情况如下: 解读:不考虑摩擦时,动能和势能总和不变,一种能量减少,另一种能量增加,减少的能量转化为增加的能量。,2.机械能守恒条件:只有动能和势能之间的转化时,机械能守恒。若克服其他力做功,则机械能不守恒。,【示范题3】(2014滨州中考)

10、如图所示,捻动 滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程, 长时间后滚摆会停止上下摆动。从能量角度对 其分析,下列说法不正确的是( ) A.滚摆沿着悬线向下运动时,重力势能减小,动能增加 B.滚摆到最低点后又上升,动能转化为重力势能 C.滚摆整个运动过程中,机械能守恒 D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆具有的机械能减小,C,【备选例题】(2012泰安中考)人骑自行车下坡时,不用蹬车自由滑行的过程中速度也会越来越快,下列关于这一运动过程的说法中,正确的是 ( ) A.人与车的动能增大,重力势能增大 B.人与车的动能增大,重力势能减小 C.人与车的动能减少,重力势能增大 D.人与车的动能不变

11、,重力势能不变,B,主题 物体动能跟哪些因素有关 【实验方法】_法、_法。 【实验装置】,控制变量,转换,【实验关键】 动能大小的显示:比较同一水平面上木块被撞的距离的远近。 木块运动的距离越远,具有的动能_。 (1)探究动能与物体速度的关系。 思路:控制_不变,只改变_,如图,让同一钢球从 _高度由静止滑下。 (2)探究动能与物体质量的关系。 思路:控制_不变,只改变_,如图,让_钢球从 同一高度由静止滑下。,越大,质量,物体速度,不同,物体速度,质量,不同,【要点探究】 (1)在实验中,为什么让不同的钢球在同一位置释放? 提示:目的是控制不同的钢球在撞击木块时速度相同。 (2)在实验中,为

12、什么让同一个钢球在不同的位置释放? 提示:目的是控制同一个钢球在撞击木块时速度不同。,【示范案例】 (2014新疆中考)“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示,艾力同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s。回答下列问题:,(1)艾力同学在研究动能大小跟 的关系,实验中他控制 了钢球的 不变; (2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能 ,动能_ (均选填“增大”“减小”或“不变”); (3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断 ; 若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”) 达到探究目的。,速度,质量,减小,增大,钢球动能的大小,不能

13、,【拓展探究】结合【示范案例】探究以下问题: (1)实验中,如果物体B运动到了长木板的末端仍未停止,在不更换实验器材的前提下,解决的方法是 。 (2)该实验主要运用了哪种物理方法来判断物体动能的大小 ( ) A.控制变量法 B.转换法 C.理想推理法 D.模型法,降低小球开始滚下的高度,B,考点一 功 1.(2013临沂中考)下列过程中人对桶做功的是 ( ) A.提着桶站立不动 B.提着桶水平移动 C.提着桶站在匀速向上运动的电梯内 D.提着桶站在匀速水平运动的车厢内,C,2.(2014衡阳中考)小明从一楼提20个普通鸡蛋送给三楼的张爷爷,小明对这些鸡蛋大约做了多少功 ( ) A.0 J B.

14、600 J C.60 J D.6 J 【解析】本题考查功的估算。20个普通鸡蛋的重力约为10 N,一楼到三楼升高约6 m,所以小明对这些鸡蛋大约做的功W=Fs=Gh=10 N6 m=60 J。,C,3.(2014泸州中考)如图所示,某同学用 大小为F的水平推力,推着重力为G的木箱 m在水平地板上向右做匀速直线运动,当木箱运动的距离为s时,下列关于做功的判断正确的是 ( ) A.木箱受到重力做功的大小为Gs B.木箱受到地板摩擦力做功大小为Fs C.木箱受到合力做功的大小为Fs D.木箱受到地板的支持力做功大小为(F+G)s,B,4.(2013安顺中考)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到 方向

15、不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物 体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2 s末前,物体处于 状态,物体在第6 s到第9 s末期间,推力F做功是 J。,静止,24,5.(2013南宁中考)2013年4月,四川雅安发生地震,南宁运送救灾物资的货车奔赴灾区,途中匀速驶上高为20 m、长为200 m的某斜坡。若救灾货车的总质量为9 t,牵引力大小为3104N,则该货车驶上此斜坡克服重力所做的功为 J,牵引力所做的功为 J。(g取10 N/kg),1.8106,6106,6.(2014株洲中考)如图甲所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力。弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F与上升的高度h之间的关系如图乙所示。试解答下列问题。,(1)钩码所受的重力为 N。 (2)当h=4 cm时,弹簧测力计的示数是 N,桌面对钩码的支持力是 N。 (3)从开始提升到h=16 cm,弹簧测力计对钩码所做的功是多少?,4.5,3.0,1.5,当h=6 cm时,弹簧测力计的拉力等于钩码的重力,此时钩码开始离开桌面,向上运动,当h=16 cm时,钩码上升的高度h=10 cm,故弹簧测力计对钩码