功和机械能复习省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

功功和机械能和机械能复习复习第第1页页学习目标学习目标1、知道动能、重力势能（包含了解弹性势能）物理意义，知、知道动能、重力势能（包含了解弹性势能）物理意义，知道机械能道机械能概念。概念。2、知道机械功概念、定义式、知道机械功概念、定义式W=FS和单位和单位J；能依据详细情况；能依据详细情况判断力是否做功；能利用定义式进行简单判断力是否做功；能利用定义式进行简单计算。计算。3、知道功率意义、定义式、知道功率意义、定义式P=W/t和和单位；单位；能结合生产生活实际能结合生产生活实际说明机械（包含用电器等）功率意义；能利用功率定义式进说明机械（包含用电器等）功率意义；能利用功率定义式进行简单行简单计算。计算。4、了解机械效率普遍意义，并能依据公式、了解机械效率普遍意义，并能依据公式进行普通进行普通计算。计算。5、能举例说明物体动能和势能之间是能够相互转化、能举例说明物体动能和势能之间是能够相互转化。第第2页页第第3页页一、功一、功1力学里所说功包含两个必要原因：一是力学里所说功包含两个必要原因：一是作作用在物体上力用在物体上力；二是物体在；二是物体在力方向上经过力方向上经过距离距离。2不做功三种情况：不做功三种情况：有力无距离、有距离无有力无距离、有距离无力、力和距离垂直力、力和距离垂直。巩固：巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出远，足球飞出10m过程中过程中人不做功。人不做功。（原因是因为足球含有惯性而飞出原因是因为足球含有惯性而飞出）第第4页页3力学里要求：力学里要求：功等于力跟物体在力方向功等于力跟物体在力方向上经过距离乘积上经过距离乘积。公式：。公式：W=FS。4功单位：功单位：焦耳焦耳，1J=1Nm。把一个鸡。把一个鸡蛋举高蛋举高1m，做功大约是，做功大约是05J。5应用功公式注意：应用功公式注意：分清哪个力对物体分清哪个力对物体做功，计算时做功，计算时F就是这个力；就是这个力；公式中公式中S一一定是在力方向上经过距离，强调对应。定是在力方向上经过距离，强调对应。功单位功单位“焦焦”（牛（牛米米=焦焦）.第第5页页二、功原理二、功原理 1内容：内容：使用机械时，人们所做功，都不会少于直使用机械时，人们所做功，都不会少于直接用手所做功；即：使用任何机械都不省功。接用手所做功；即：使用任何机械都不省功。2说明：（请注意理想情况功原理能够怎样表述？）说明：（请注意理想情况功原理能够怎样表述？）功原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用。功原理是一个普遍结论，对于任何机械都适用。功原理告诉我们：使用机械要省力必须功原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离费距离，要，要省距离必须省距离必须费劲费劲，既，既省力又省距离省力又省距离机械是没有。机械是没有。使用机械即使不能省功，但人类依然使用，是因为使用机械即使不能省功，但人类依然使用，是因为使用机械或者使用机械或者能够省力能够省力、或者、或者能够省距离能够省距离、也能够、也能够改变力方向改变力方向，给人类工作带来很多方便。，给人类工作带来很多方便。我们做题碰到多是理想机械（忽略摩擦和机械本身我们做题碰到多是理想机械（忽略摩擦和机械本身重力）理想机械：使用机械时，人们所做功重力）理想机械：使用机械时，人们所做功（FS）=直接用手对重物所做功（直接用手对重物所做功（Gh）。第第6页页3应用：斜面应用：斜面理想斜面：理想斜面：斜面光滑斜面光滑；理想斜面遵从理想斜面遵从功原理功原理；理想斜面公式：理想斜面公式：FL=Gh，其中：，其中：F：沿斜：沿斜面方向推力；面方向推力；L：斜面长；：斜面长；G：物重；：物重；h：斜：斜面高度面高度。假如斜面与物体间摩擦为假如斜面与物体间摩擦为f，则：，则：FL=fL+Gh；这么；这么F做功就大于直接对物体做功做功就大于直接对物体做功Gh。第第7页页三、功率三、功率1定义：定义：单位时间里完成功单位时间里完成功。2物理意义：物理意义：表示做功快慢物理量表示做功快慢物理量。3公式：公式：4单位：主单位单位：主单位W；惯用单位；惯用单位kW换算：换算：1kW=103W某小轿车功率某小轿车功率66kW，它表示：，它表示：小轿车小轿车1s内做内做功功66000J。第第8页页5机械效率和功率区分：机械效率和功率区分：功率和机械效率是两个不一样概念。功率表功率和机械效率是两个不一样概念。功率表示做功快慢，即单位时间内完成功；机械效示做功快慢，即单位时间内完成功；机械效率表示机械做功效率，即所做总功中有多大率表示机械做功效率，即所做总功中有多大百分比有用功。百分比有用功。效率效率高只表示机械对总功利用率高高只表示机械对总功利用率高.所以所以,功率大机械不一定机械效率高功率大机械不一定机械效率高,如内燃机车功率是如内燃机车功率是4210W,但它效率只有但它效率只有3040%；而机械效率高机械而机械效率高机械,它功率不一定就大它功率不一定就大,如儿童玩具汽车电动机效率可达如儿童玩具汽车电动机效率可达80%,但功率只有几瓦但功率只有几瓦.机械效率高低与机械是否省力无内在联络机械效率高低与机械是否省力无内在联络,不能认为不能认为越省力机械效率就越高越省力机械效率就越高.第第9页页四、机械效率四、机械效率1有用功：定义：有用功：定义：对人们有用功对人们有用功。公式：公式：W有用有用Gh（提升重物）（提升重物）=W总总W额额=W总总斜面：斜面：W有用有用=Gh2额外功：定义：并非我们需要但又不得不做功。额外功：定义：并非我们需要但又不得不做功。公式：公式：W额额=W总总W有用有用=G动动h（忽略轮轴摩擦动滑轮、（忽略轮轴摩擦动滑轮、滑轮组）滑轮组）斜面：斜面：W额额=fL3总功：定义：有用功加额外功等于动力所做功总功：定义：有用功加额外功等于动力所做功公式：公式：W总总=W有用有用W额额=FS=W有用有用斜面：斜面：W总总=fL+Gh=FL第第10页页W有用有用W总总=GhFL=GhFS=GhFh =GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF=斜面斜面滑轮组滑轮组动滑轮动滑轮定滑轮定滑轮=Gh/(Gh+fL)=Gh/（Gh+G轮轮h）100%动滑轮，滑轮组动滑轮，滑轮组4机械效率：机械效率：定义：定义：有用功跟总功比值有用功跟总功比值公式：公式：100%100%100%100%100%100%第第11页页有用功总小于总功有用功总小于总功，所以机械效率总小于，所以机械效率总小于1。通。通惯用惯用百分数百分数表示。某滑轮机械效率为表示。某滑轮机械效率为60%表示有用表示有用功占总功功占总功60%。.物理意义物理意义机械效率是表示机械对总功利用率高低机械效率是表示机械对总功利用率高低物理量物理量.若机械效率越大若机械效率越大,表示该机械对总功利用率表示该机械对总功利用率越高越高,即机械做有用功占它所做总功百分比越大即机械做有用功占它所做总功百分比越大,或者说额外功占总功百分比越小或者说额外功占总功百分比越小,也说明该机械性也说明该机械性能越好能越好.第第12页页提升机械效率方法：提升机械效率方法：A.当当W有有一定时一定时,降低降低W额额,可提升效率可提升效率.B.当当W额额一定时一定时,增加增加W有有,可适当提升机械可适当提升机械效率效率.比如比如,对于同一滑轮组对于同一滑轮组(额外功不变额外功不变),在允许范围内增加所提物体重力在允许范围内增加所提物体重力.总之总之,对于滑轮组而言对于滑轮组而言,要提升效率要提升效率,可增加可增加有有用功用功同时尽可能减小额外功同时尽可能减小额外功.第第13页页5机械效率测量：原理：原理：应测物理量：钩码重力应测物理量：钩码重力G、钩码提升高度、钩码提升高度h、拉力、拉力F、绳自由端移动距离、绳自由端移动距离S。器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度刻度尺、弹簧测力计尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目标：标：确保测力计示数大小不变确保测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低主要原因有：结论：影响滑轮组机械效率高低主要原因有：A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B、提升重物越重，做有用功相对就多。、提升重物越重，做有用功相对就多。C、摩擦，若各种摩擦越大做额外功就多。、摩擦，若各种摩擦越大做额外功就多。绕线方法绕线方法和和重物提升高度重物提升高度不影响滑轮机械效率。不影响滑轮机械效率。100%第第14页页五、机械能五、机械能（一）动能和势能（一）动能和势能1能量：能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体含一个物体能够做功，我们就说这个物体含有能有能。了解：了解：能量表示物体做功本事大小物理量；能量能够用能量表示物体做功本事大小物理量；能量能够用能够做功多少来衡量。能够做功多少来衡量。一个物体一个物体“能够做功能够做功”并不是一定并不是一定“要做功要做功”也也不是不是“正在做功正在做功”或或“已经做功已经做功”。如：山上静止。如：山上静止石头含有能量，但它没有做功。也不一定要做功。石头含有能量，但它没有做功。也不一定要做功。第第15页页2探究决定动能大小原因：探究决定动能大小原因：猜测：动能大小猜测：动能大小与物体质量和速度相关与物体质量和速度相关。试验研究：研究对象：试验研究：研究对象：小钢球小钢球方法：方法：控制变量控制变量。怎样判断动能大小：怎样判断动能大小：看小钢球能推进木块做功多少看小钢球能推进木块做功多少。怎样控制速度不变：怎样控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则抵使钢球从同一高度滚下，则抵达斜面底端时速度大小相同达斜面底端时速度大小相同。怎样改变钢球速度：怎样改变钢球速度：使钢球从不一样高度滚下使钢球从不一样高度滚下。分析归纳：保持钢球质量不变时结论：分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体运动物体质量相同时；速度越大动能越大质量相同时；速度越大动能越大。保持钢球速度不变时结论：保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；运动物体速度相同时；质量越大动能越大质量越大动能越大；得出结论：得出结论：物体动能与质量和速度相关；速度越物体动能与质量和速度相关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大大动能越大，质量越大动能也越大第第16页页3机械能：机械能：动能和势能统称为机械能。动能和势能统称为机械能。了解：了解：有动能物体含有机械能；有动能物体含有机械能；有势能有势能物体含有机械能；物体含有机械能；同时含有动能和势能物同时含有动能和势能物体含有机械能。体含有机械能。（二）动能和势能转化（二）动能和势能转化第第17页页1动能和重力势能间转化规律：动能和重力势能间转化规律：质量一定物体，假如加速下降，则动能增大，重质量一定物体，假如加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。力势能减小，重力势能转化为动能。质量一定物体，假如减速上升，则动能减小，重质量一定物体，假如减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。力势能增大，动能转化为重力势能。2动能与弹性势能间转化规律：动能与弹性势能间转化规律：假如一个物体动能减小，而另一个物体弹性势能假如一个物体动能减小，而另一个物体弹性势能增大，则动能转化为弹性势能。增大，则动能转化为弹性势能。假如一个物体动能增大，而另一个物体弹性势能假如一个物体动能增大，而另一个物体弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。减小，则弹性势能转化为动能。第第18页页3动能与势能转化问题分析：动能与势能转化问题分析：首先分析首先分析决定动能大小原因决定动能大小原因，决定重力势能（或决定重力势能（或弹性势能）大小原因弹性势能）大小原因看动能和重力势能（或弹性看动能和重力势能（或弹性势能）怎样改变。势能）怎样改变。还要注意还要注意动能和势能相互转化过程中能量损失和动能和势能相互转化过程中能量损失和增大增大假如除重力和弹力外没有其它外力做功（即：假如除重力和弹力外没有其它外力做功（即：没有其它形式能量补充或没有能量损失），则动能没有其它形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。势能转化过程中机械能不变。题中假如有题中假如有“在光滑斜面上滑动在光滑斜面上滑动”则则“光滑光滑”表表示没有能量损失示没有能量损失机械能守恒；机械能守恒；“斜面上匀速下滑斜面上匀速下滑”表示有能量损失表示有能量损失机械能不守恒。机械能不守恒。第第19页页功和机械能小结功和机械能小结一、功：做功两个力要原因，不做功三种情况，一、功：做功两个力要原因，不做功三种情况，W=Fs，单位，单位二、功原理：理想机械二、功原理：理想机械三、机械效率：公式，测量方法三、机械效率：公式，测量方法=（Gh/Fs)，怎样，怎样提升提升四、功率：四、功率：P=W/t=Fv，与机械效率区分，与机械效率区分五、机械能：概念，动能（五、机械能：概念，动能（mv），重力势能（），重力势能（mh），弹性势能（弹性形变），弹性势能（弹性形变）六、机械能转化：只有动能和势能转化是，机械能六、机械能转化：只有动能和势能转化是，机械能守恒。守恒。第第20页页