1、第一部分第一部分 扎实基础过教材扎实基础过教材第十章第十章 功和机械能功和机械能第第1页页知识框图知识框图第第2页页 考点梳理 知识精讲练知识精讲练F考点考点1 功功F考点考点2 功率功率F考点考点3 动能和势能动能和势能F考点考点4 机械能及其转化机械能及其转化 第第3页页考点考点 1功功1.定义定义:假如一个力作用在物体上,物体在这个力:假如一个力作用在物体上,物体在这个力_上移动了一定距离上移动了一定距离,就说这个力对物体做了功就说这个力对物体做了功.2.做功两个必要原因做功两个必要原因:a._;b._.方向方向作用在物体上力作用在物体上力物体在这个力方向上移动了一段距离物体在这个力方向
2、上移动了一段距离第第4页页3.力不做功三种情况力不做功三种情况图图示示特特点点物体运动但在水物体运动但在水平方向不受力,平方向不受力,因惯性而动因惯性而动物体受力,物体受力,但静止但静止有力有距离,但有力有距离,但力方向与运动方力方向与运动方向垂直向垂直举举例例踢出去足球,踢出去足球,投出去铅球投出去铅球推而未动,推而未动,搬而未起搬而未起人提水桶水平前人提水桶水平前进,提水桶力和进,提水桶力和水桶重力均不做水桶重力均不做功功第第5页页4.功计算功计算(1)定义定义:力学中,功等于力与物体在力方向上移动距离:力学中,功等于力与物体在力方向上移动距离_.(2)计算公式计算公式W=_F表示力,单位
3、是表示力,单位是Ns表示沿力方向移动距离,单位是表示沿力方向移动距离,单位是mW表示功,单位是表示功,单位是_,简称,简称 _,符号是符号是_.乘积乘积Fs焦耳焦耳焦焦J第第6页页变形公式变形公式:拉力:拉力 ;距离距离 5.常考估测常考估测a.将地面上物理书本捡起放到桌子上,人对书本做功约为将地面上物理书本捡起放到桌子上,人对书本做功约为2 J;b.从地上拿起一个鸡蛋,举过头顶,大约做功从地上拿起一个鸡蛋,举过头顶,大约做功1 J;c.体重为体重为60 kg中学生从一楼走到二楼做功约为中学生从一楼走到二楼做功约为_J.1 800第第7页页考点考点 2功率功率1.定义定义:功与:功与_之比叫做
4、功率,它在数之比叫做功率,它在数值上等于值上等于 _所做功所做功.2.物理意义物理意义:在物理学中:在物理学中,用功率表示物体做功用功率表示物体做功 _.3.计算公式计算公式 P=_W表示功,单位是表示功,单位是_t表示做这些功所用时间,单位必须是表示做这些功所用时间,单位必须是sP表示这个力做功功率,单位是表示这个力做功功率,单位是 _,简称,简称 _,符号是,符号是 _.推导公式推导公式:.物体做功时间物体做功时间单位时间内单位时间内快慢快慢J瓦特瓦特瓦瓦W第第8页页考点考点 3动能和势能动能和势能1.能量能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体含有能量,:物体能够对外做功,我们就说这个物
5、体含有能量,简称能,能量单位是简称能,能量单位是_,用字母,用字母_ 表示表示.2.动能动能(1)定义定义:物体因为:物体因为_ 而含有能而含有能.(2)影响原因影响原因:只和物体:只和物体 _和和_ 相关相关a.质量相同物体,速度越大,动能越质量相同物体,速度越大,动能越 _;b.速度相同物体,质量越速度相同物体,质量越 _,动能越大,动能越大.焦耳焦耳J运动运动质量质量速度速度大大大大第第9页页3.势能势能:_势能和势能和 _势能是最常见两种势能势能是最常见两种势能.(1)重力势能重力势能:在地球表面附近,物体因为:在地球表面附近,物体因为 _并处于一定高度时所含有能并处于一定高度时所含有
6、能.影响原因影响原因:物体质量越大,位置越高,:物体质量越大,位置越高,它含有重力势能就越它含有重力势能就越 _.(2)弹性势能弹性势能:物体因为发生:物体因为发生 _而含有能而含有能影响原因影响原因:物体:物体 _越大,它含有弹性势能就越越大,它含有弹性势能就越大大 111112121313重力重力弹性弹性受到重力受到重力大大弹性形变弹性形变弹性形变弹性形变探究物体重力势能大探究物体重力势能大小与哪些原因相关小与哪些原因相关第第10页页考点考点 4机械能及其转化机械能及其转化1.机械能机械能:动能、:动能、_和和 _统称为机械统称为机械能能.2.动能和势能能够相互转化动能和势能能够相互转化
7、3.机械能守恒机械能守恒:假如只有动能和势能相互转化,尽管动能、:假如只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能大小会改变,但机械能总和势能大小会改变,但机械能总和 _,或者说机械,或者说机械能是能是 _重力势能重力势能弹性势能弹性势能不变不变守恒守恒第第11页页4.水能和风能利用水能和风能利用:从能量角度来看,自然界流水和风都是:从能量角度来看,自然界流水和风都是含有大量机械能天然资源比如:水流冲击水轮转动,用含有大量机械能天然资源比如:水流冲击水轮转动,用来汲水、磨粉;船靠风力鼓起帆航行;水能和风能都可用来汲水、磨粉;船靠风力鼓起帆航行;水能和风能都可用来发电等来发电等.第第12页页1.物体沿
8、水平方向匀速运动时,动能和重力势能一定不变物体沿水平方向匀速运动时,动能和重力势能一定不变()理由:理由:_2.物体所处高度越高,重力势能越大(物体所处高度越高,重力势能越大()理由:理由:_3.匀速运动物体,机械能一定守恒(匀速运动物体,机械能一定守恒()理由:理由:_示失 分 警动能和重力势能还与质量相关动能和重力势能还与质量相关重力势能由物体所处高度与质量共同决定重力势能由物体所处高度与质量共同决定有摩擦力产生时,机械能不守恒有摩擦力产生时,机械能不守恒第第13页页 教材图片解读命题点:判断物体是否做功命题点:判断物体是否做功1.如图所表示四种情形中,人对如图所表示四种情形中,人对物体做
9、功是物体做功是_,不做功是,不做功是_.甲、乙甲、乙丙、丁丙、丁第第14页页命题点:做功快慢命题点:做功快慢2.爬相同楼梯,大人比小孩质量大,爬相同楼梯,大人比小孩质量大,他们移动距离相同,大人比小孩做功他们移动距离相同,大人比小孩做功_,假如两人在相同时间内爬完,假如两人在相同时间内爬完楼梯,则楼梯,则P大人大人_P小孩小孩.(选填(选填“”“”或或“=”)多多第第15页页命题点:机械能及其转化命题点:机械能及其转化3.如图甲、乙分别是老师在课堂上进如图甲、乙分别是老师在课堂上进行滚摆和单摆演示试验示意图,滚摆行滚摆和单摆演示试验示意图,滚摆或单摆向下运动时,或单摆向下运动时,_能转化能转化
10、为为_能;向上运动时,能;向上运动时,_能转能转化为化为_能能.重力势重力势重力势重力势动动动动第第16页页命题点:机械能及其转化命题点:机械能及其转化4.如图所表示,是某选手参加射箭比赛如图所表示,是某选手参加射箭比赛照片,比赛时总要将弓拉很弯,其主要照片,比赛时总要将弓拉很弯,其主要目标是为了目标是为了_(选填(选填“增大增大”或或“减小减小”)弹性势能,箭离开弓过程中,)弹性势能,箭离开弓过程中,是将弹性势能转化为是将弹性势能转化为_.动能动能增大增大第第17页页难点、易错点突破突破突破 1 功、功率计算功、功率计算公式公式解题指导解题指导功功计算计算拉力做功:拉力做功:W=Fs确定力及
11、力大小确定力及力大小确定在力方向上移确定在力方向上移动距离动距离结合公式计算结合公式计算重力做功:重力做功:W=Gh克服阻力做功:克服阻力做功:W=fs第第18页页公式公式解题指导解题指导功率功率计算计算若题中出现做功时间,则考若题中出现做功时间,则考虑用公式虑用公式 计算计算若题中出现若题中出现“匀速运动匀速运动”,则,则考虑用公式考虑用公式PFv计算;若知计算;若知道平均速度,也可用该公式计道平均速度,也可用该公式计算功率算功率.第第19页页例例1(齐齐哈尔改编)如图甲所表示,水平地面上物体,受齐齐哈尔改编)如图甲所表示,水平地面上物体,受到方向不变推力到方向不变推力F作用,其作用,其F-
12、t和和v-t图像分别如图乙和丙所图像分别如图乙和丙所表示表示.由图像可知,由图像可知,03 s内,推力对物体做功内,推力对物体做功_J,912 s内,物体做功功率为内,物体做功功率为_W.例例1题图题图180第第20页页例例2 用起重机将质量为用起重机将质量为5 t集装箱以集装箱以0.5 m/s速度匀速提升了速度匀速提升了10 m,随即以随即以1 m/s速度匀速平移了速度匀速平移了5 m.(g取取10N/kg)(1)上升过程中起重机拉力对集装箱做功是)上升过程中起重机拉力对集装箱做功是_J;(2)上升过程中起重机拉力对集装箱做功功率是)上升过程中起重机拉力对集装箱做功功率是_W;(3)平移过程
13、中)平移过程中,起重机拉力做功是起重机拉力做功是_ J;(4)若上升过程中起重机以)若上升过程中起重机以20 kW恒定功率将集装箱匀速恒定功率将集装箱匀速提升提升,则该过程需要则该过程需要 _ s.51052.5104025第第21页页1.动能、重力势能、弹性势动能、重力势能、弹性势能之间转化能之间转化(不计能量(不计能量损失,质量不变)损失,质量不变)2.判断机械能大小改变判断机械能大小改变假如物体在运动过程中受到假如物体在运动过程中受到摩擦和介质阻力等其它外力,物体机械能将减小摩擦和介质阻力等其它外力,物体机械能将减小.导方 法 指突破突破 2机械能及其转化机械能及其转化(易错点易错点)第
14、第22页页例例3 (郴州)改革开放以来,我国航天事业得到了空前发展,郴州)改革开放以来,我国航天事业得到了空前发展,并取得了举世瞩目标成就并取得了举世瞩目标成就.如图所表示,为我国神舟号飞船如图所表示,为我国神舟号飞船返回舱减速降落情景返回舱减速降落情景.返回舱在此过程中返回舱在此过程中()A.动能减小,重力势能减小动能减小,重力势能减小B.动能增大,重力势能增大动能增大,重力势能增大C.动能不变,重力势能减小动能不变,重力势能减小D.动能减小,重力势能不变动能减小,重力势能不变例例3题图题图A第第23页页例例4 如图所表示,一小球从桌面如图所表示,一小球从桌面A点水平运动到点水平运动到B点,
15、然点,然后落到地面弹起,图中虚线为小球运动轨迹,其中后落到地面弹起,图中虚线为小球运动轨迹,其中D、E是是同一高度两点同一高度两点(1)从)从A点到点到B点,小球重力势能点,小球重力势能_(选填(选填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”););(2)从)从B点到点到C点,小球动能点,小球动能_(选填(选填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”););例例4题图题图不变不变变大变大第第24页页(3)小球在)小球在D点机械能点机械能E点机械能点机械能_(选填(选填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”)大于大于第第25页页试验试验探究物体动能跟哪些原因相关探究物体动能跟哪些原因相关1.转换
16、法应用(转换法应用(经过木块被撞后运动距离大小反应动能经过木块被撞后运动距离大小反应动能大小大小)2.控制变量法应用控制变量法应用探究动能大小与质量关系(探究动能大小与质量关系(控制小球速度不变控制小球速度不变.将质量将质量不一样两小球,从同一高度由静止释放,小球质量越大,不一样两小球,从同一高度由静止释放,小球质量越大,撞击木块后运动距离越大,动能越大撞击木块后运动距离越大,动能越大)试验突破试验突破探究物体动能大小探究物体动能大小与哪些原因相关与哪些原因相关命 题 点第第26页页探究动能大小与速度关系(探究动能大小与速度关系(控制小球质量不变控制小球质量不变.将质量将质量相同两小球,从不一
17、样高度由静止释放,小球速度越大,相同两小球,从不一样高度由静止释放,小球速度越大,撞击木块后运动距离越大,动能越大撞击木块后运动距离越大,动能越大)3.机械能及其转化机械能及其转化4.试验推理与假设(试验推理与假设(当水平面绝对光滑,小球将一直做当水平面绝对光滑,小球将一直做匀速直线运动匀速直线运动)试验结论试验结论:动能与物体质量和速度相关,运动速度越大,:动能与物体质量和速度相关,运动速度越大,质量越大,含有动能也越大质量越大,含有动能也越大.命 题 点第第27页页例例 如图所表示是探究如图所表示是探究“物体动能大小与什么原因相关物体动能大小与什么原因相关?”试验装置示意图试验装置示意图.
18、例题图例题图第第28页页(1)该试验装置要探究是物体动能大小与物体)该试验装置要探究是物体动能大小与物体_关系关系.(2)该试验中所探究物体动能是指物体)该试验中所探究物体动能是指物体_(选填(选填“A”或或“B”)动能)动能.(3)该试验物体动能大小是经过)该试验物体动能大小是经过_来反应来反应.(4)该试验物体速度是指物体)该试验物体速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物从斜面上由静止滚下与物体体B即将碰撞时速度,它是经过改变即将碰撞时速度,它是经过改变_(选填(选填“高度高度”或或“质量质量”)来改变)来改变.速度速度A物体物体B移动距离移动距离高度高度第第29页页(5)试验表明,同一物体
19、)试验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,从斜面高处滚下,高度越大,物体物体B被撞得越远,可得结论被撞得越远,可得结论_.(6)若要研究物体动能与质量关系,则需用不一样质量物)若要研究物体动能与质量关系,则需用不一样质量物体从斜面体从斜面_高度由静止滚下,并观察统计高度由静止滚下,并观察统计.当质量相同时,物体速度越大,动能越大当质量相同时,物体速度越大,动能越大相同相同第第30页页(7)物体)物体A撞击物体撞击物体B并一起运动过程中,因为受到并一起运动过程中,因为受到_作用,物体作用,物体A和物体和物体B运动一段距离后停下运动一段距离后停下来,在此过程中物体来,在此过程中物体A和物体和物体B动能都转化为动能都转化为_能能.(8)假如水平面足够光滑,物体)假如水平面足够光滑,物体B将做将做_运动运动.问拓 展 设摩擦阻力摩擦阻力内内匀速直线匀速直线第第31页页