魯科版必修二 第1章 第2節(jié) 功和能 課件（22張）.pptx

第2節(jié)功和能 一 機(jī)械功的原理閱讀教材第8 9頁 機(jī)械功的原理 部分 初步知道輸入功 輸出功和損失功的概念 知道機(jī)械功的原理 1 輸入功 輸出功和損失功 動力 有用阻力 額外阻力 2 機(jī)械功的原理使用任何機(jī)械時 對機(jī)械所做的功總是等于機(jī)械克服 所做的功 也就是說 使用任何機(jī)械都 思維拓展任何機(jī)械都不能省功 人們?yōu)楹我褂煤唵螜C(jī)械呢 答案使用任何機(jī)械雖然都不能省功 但可以省力或省位移 改變?nèi)说墓ぷ鞣绞胶蛣趧訌?qiáng)度 提高工作效率 動力 阻力 不省功 二 做功和能的轉(zhuǎn)化閱讀教材第9 10頁 做功和能的轉(zhuǎn)化 部分 了解能的概念 功和能之間的關(guān)系 1 能的概念 如果一個物體能夠?qū)e的物體 我們就說這個物體具有 2 功和能之間的關(guān)系 做功的過程就是 轉(zhuǎn)化的過程 做了多少功 就表示有多少能從一種 轉(zhuǎn)化為另一種形式 因此 功是 轉(zhuǎn)化的量度 3 機(jī)械做功的本質(zhì) 做功的機(jī)械是傳遞能量 實(shí)現(xiàn) 的裝置 機(jī)械做功 只能將能量從一個物體 到另一個物體 或者將一種形式的能量 為另一種形式的能量 做功 能量 能量 形式 能量 能量轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)化 思考判斷 1 能夠做功的物體具有能量 2 機(jī)械可以對外做功是因?yàn)闄C(jī)械可以產(chǎn)生能量 3 能量的轉(zhuǎn)化并不一定需要做功來完成 答案 1 2 3 對機(jī)械功原理的理解 要點(diǎn)歸納 1 功的原理的表達(dá)式 1 不使用機(jī)械時 w輸入 w輸出 或w動 w阻 2 使用機(jī)械時 w動 w阻 w有用 w額外 或w輸入 w輸出 w損失 3 功的意義 w動 w總表示動力對機(jī)械做的功 w阻表示機(jī)械克服所有阻力做的功 w有用 w輸出表示機(jī)械克服有用阻力做的功 w額外 w損失表示機(jī)械克服額外阻力做的功 2 不省功的兩層含義 1 等于 即理想機(jī)械 是指使用機(jī)械做的功與不使用機(jī)械而直接用手所做的功是相等的 2 大于 即費(fèi)功 即非理想機(jī)械 是指使用機(jī)械做的功比不使用機(jī)械而直接用手所做的功多 3 機(jī)械在生活中的應(yīng)用 1 省力機(jī)械 千斤頂 螺絲刀 斜面 鉗子 扳手 開瓶器等 2 省位移的機(jī)械 自行車 理發(fā)剪 筷子 魚竿等 3 不省力也不省位移 只改變工作方式的機(jī)械 定滑輪 等臂杠桿等 精典示例 例1 如圖1所示 通過一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組 將一重物勻速提高2m 已知重物的質(zhì)量為100kg 動滑輪自身的質(zhì)量為1kg 繩的質(zhì)量和摩擦均不計 g取10m s2 求 圖1 1 人的拉力大小及拉力做的功 計算結(jié)果保留四位有效數(shù)字 2 該機(jī)械的有用功和額外功 解析 1 由題意知 動滑輪和重物的整體受力平衡 而整體向上的方向有三根繩子承擔(dān) 即3f g1 g2 1010n 要使重物升高2m 繩的作用點(diǎn)的位移s 3h 6m拉力做的功wf f s 2020j 2 該機(jī)械是為了將重物提升2m所以有用功為w有用 g1h 1000 2j 2000j而提升過程中 克服動滑輪的重力做功是不可避免的 這是額外的 所以額外功w額外 g2h 10 2j 20j 答案 1 336 7n2020j 2 2000j20j 應(yīng)用機(jī)械功的原理解題時應(yīng)注意的問題 1 通過對研究對象的受力分析 確定動力和阻力 區(qū)分有用阻力和無用阻力 或額外阻力 2 通過過程的分析或效果的分析確定各力作用下的位移 3 根據(jù)功的定義式求解各力所做的功 根據(jù)機(jī)械功的原理列方程求解 針對訓(xùn)練1 如圖2所示 甲 乙 丙三位建筑工人用三種不同的方法把水泥從一樓運(yùn)到三樓 根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)分析 這三種方法中 圖2 1 所做的有用功分別是多少 2 哪種方法所做的總功最多 是多少 哪種方法所做的總功最少 是多少 解析 1 甲 乙 丙三位工人都是將重為400n的水泥運(yùn)到三樓 有用阻力相同 都為水泥的重力 故三人所做的有用功都為w有用 g水泥h 400 6j 2400j 2 工人甲做的總功為w甲 g水泥 g桶 g人 h 400 20 400 6j 4920j工人乙做的總功為w乙 g水泥 g桶 g滑輪 h 400 20 10 6j 2580j工人丙做的總功為w丙 g水泥 g口袋 g滑輪 h 400 5 10 6j 2490j可見 工人甲做的總功最多 為4920j 工人丙做的總功最少 為2490j 答案見解析 做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系 要點(diǎn)歸納 1 功與能之間的關(guān)系 2 功與能的區(qū)別 1 能量是表征物體具有做功本領(lǐng)的物理量 是狀態(tài)量 2 功描述了力的作用效果在空間上的累積 反映了物體受力并運(yùn)動的效果 是過程量 3 對功能關(guān)系的理解 1 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程 能量轉(zhuǎn)化的過程也就是做功的過程 2 做功與能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值相等 即做了多少功 就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 因此 可以用做功的多少來量度能量轉(zhuǎn)化的多少 反之 也可用能量轉(zhuǎn)化的多少來計算做功的多少 功是能轉(zhuǎn)化的量度 3 功與能并不等同 功只是反映了能量轉(zhuǎn)化的多少 但不能認(rèn)為物體對外做的功等于物體具有的能量 精典示例 例2 多選 如圖3所示為撐竿跳高運(yùn)動的幾個階段 助跑 撐竿起跳 越橫竿 下面定性地說明在這幾個階段中能量的轉(zhuǎn)化情況 其中正確的是 圖3 a 運(yùn)動員助跑階段 身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員和竿的動能b 起跳階段 運(yùn)動員的動能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能 使人體升高c 起跳階段 運(yùn)動員的動能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能和竿的彈性勢能 使人體升高d 運(yùn)動員上升越過橫竿后 運(yùn)動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能解析助跑階段 運(yùn)動員做功將自身化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員和竿的動能 a正確 起跳階段 運(yùn)動員的動能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能和竿的彈性勢能 b錯誤 c正確 運(yùn)動員上升越過橫竿后 其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 d正確 答案acd 功能關(guān)系問題應(yīng)注意的四個方面 1 做功的過程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化 做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 做功的多少反映的是能量轉(zhuǎn)化的多少 絕不是能量的多少 2 某種形式的能量減少 必然存在其他形式的能量增加 減少的能量與增加的能量一定相等 3 某個物體的能量減少 必然存在其他物體的能量增加 且減少的能量與增加的能量一定相等 4 能的基本性質(zhì)就是不同形式的能量間可發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 并且轉(zhuǎn)化過程中能的總量不變 針對訓(xùn)練2 多選 關(guān)于功和能 下列說法正確的是