功和机械能单元复习.doc

第十一章 功和机械能复习目标： 1、理解功和功率的概念和物理意义。2、会用功和功率的公式进行简单的计算。重难点：功和功率的综合运用。【知识梳理】一、功1力做功的两个必要因素：_ _；物体在这个_的方向上移动的_。2力没做功的三种情况：“劳而无功”：物体受力但没_；“垂直无功”：物体受力和移动的方向_；“不劳无功”：运动物体缺力凭_保持继续运动。二、功的大小1规定：在物理学中，力做功的多少等于作用在物体上的力和物体在_的方向上移动_的乘积。用字母_表示。2公式：_；把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是_。3理解：公式中的s一定是在力F的方向上通过的距离，强调对应。F和s是同一个物体在同一时间内，且同一方向上的两个量。三、功率1定义：_里完成的功叫功率。意义：功率是用来表示做功_的物理量。2做功越_，功率就越_。功率用字母_表示。3比较方法：做功时间相同时，比较_，做功越_，功率越大。做同样多的功时，比较_，用时越_，功率越大。4定义公式：_ 国际制单位 1W=1 1W的意义 5某小轿车功率66kW，它表示：小轿车在_内做的功为_J。6.由W_和v_，得P_。汽车的功率一定，上坡时要换低速档，以获得更_的牵引力，即在功率一定时，要增大F，必须_四、动能和势能及相互转化1能量一个物体能够做功，我们就说这个物体具有 ；只是说明它有做功的能力，但不一定要做功。2动能（1）定义： ；（2）决定动能大小的因素： 、 。3势能：（1）重力势能：定义 ；决定其大小的因素： （2）弹性势能：定义 决定其大小的因素 思考：如何探究？ 4举例动能和势能相互转化： 5 与 统称机械能。（思考：一个物体一定既有动能又有势能吗？ ）6.什么是机械能守恒？ 。【课堂探究】1功（1）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。（2）不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。（3）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS（4）功的单位：焦耳，1J= 1Nm 。把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。（5）应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。2功的原理：（1）内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。力的大小（F）移动距离（s）做功多少（W）手提升GGhGh动滑轮提升GG/22hGh结论1、W=Fs ；2、使用任何机械都不能省功（2）说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh）（3）应用：斜面理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵从功的原理；理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。3功率：（1）定义：单位时间里完成的功PWt=（2）物理意义：表示做功快慢的物理量。（3）公式： = Fv根据功率的导出式：PFv可知功率一定时，要增大F，必须减小v，即汽车上坡时要换低速档。（4）单位：主单位 W 常用单位 kW 、mW 、马力换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车s 内做功66000J （5）比较功率大小方法 a、做功时间相同，比较做功的多少，在时间相同时，做功越多功率越大。 b、做功相同时，比较做功时间长短，在做相同多的功，用时越短，功率越大4.动能和势能（1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能理解：能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量。决定其大小的因素：物体质量越大、举得越高，势能就越大弹性势能定义：发生形变的物体具有的能量。决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大（2）知识结构：7. 探究决定动能大小的因素：猜想：动能大小与物体质量和速度有关； 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量； ？如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；？如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。（4）机械能：动能和势能统称为机械能。动能转化转化势能弹性势能重力势能理解：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能和势能的物体具有机械能。5.动能和势能的转化（1）知识结构：（2）动能和重力势能间的转化规律：质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；（3）动能与弹性势能间的转化规律：如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。（4）动能与势能转化问题的分析：首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和弹力外没有其他外力做功即：没有其他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。题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失机械能不守恒。【课堂检测】1下列关于力做功的说法，正确的是（）A.人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功B.人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功C.汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做功D.过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功2引体向上，是同学们经常做的一项健身运动，该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。写出计算陈强同学动作时功率的表达式。3人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中_能转化为_能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中_能转化为_能，由此我们可以判断人造地球卫星在_处动能最大，速度最快。4汶川地震后的5月14日，我空降兵15勇士不畏牺牲，勇敢地从4999m的高空跳伞执行侦查营救任务，为上级决策提供了第一手资料，为组织大规模救援赢得了宝贵时间，受到了中央军委的通令嘉奖。跳伞勇士在空中匀速下落的过程中，他的( ) A重力势能增大，机械能增大B.重力势能减小，机械能增大C重力势能减小，机械能不变D.重力势能减小，机械能减小5图8-8所示的是中国选手陈燮霞在北京奥运会女子48kg级举重比赛中的情形，她为中国代表团捧得首金她的抓举成绩是95kg，假如她在比赛中是用2s的时间将杠铃举高1.4m，请你算一算 （g取10N/kg） 陈燮霞举起杠铃的过程中至少做了多少的功？ 陈燮霞举起杠铃的功率至少是多少？【巩固提升】1下列说法中，正确的是： ( )A在相同的时间内做的功越多，机械效率越高B在相同的时间内做的功越多，功率就越大C功率大的机器，机械效率一定高 D功率大的机器，做的功一定多2某机器的功率是1000W，这句话的物理意义是： ( ) A表示这台机器能做1000W的功 B.表示这台机器能做1000J的功C表示这台机器秒能做1000W的功 D.表示这台机器每秒能做1000J的功3下列关于能量的说法中正确的是: ( )A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功D.能量多的物体所做的功一定就多4滚摆在下降时速度_，动能_，势能_，上升时速度_，动能_，势能_。 滚摆每次上升的高度都比前次稍低，表明滚摆的机械能总量在不断_。若不计阻力滚摆的机械能总量_。(本题选填“变大”、“变小”或“不变”)5跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能 _，势能_；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能_，势能_，机械能总量_。(填“变大”、“变小”或“不变”)6随着生活水平的提高，许多家庭的代步工具逐渐由汽车、摩托车代替了自行车其实骑自行车不仅能减小城市污染，还有利于身体健康体重80kg的金老师每天骑车上班减肥，车的质量是20kg，若他以5 m/s的速度匀速前进，受到的阻力约为人与车总重的0.04倍，则他消耗的功率约为多少W? （g取10N/kg）7.功率为24KW的拖拉机，匀速耕地20min前进了1800m，求：（1）拖拉机所做的功是多大？（2）前进中拖拉机所受的阻力多大？（3）如果功率不变，想加快速度，在20min内前进3600m，需采取什么措施？课堂总结：课后反思 我的收获是： _我的问题是： _5