復(fù)習(xí)專題——11.功和機(jī)械能(改)

1、第十一章功和機(jī)械能1.1.功：功：(1)(1)做功的兩個(gè)必要因素。做功的兩個(gè)必要因素。作用在物體上的作用在物體上的_,_,如力如力F F。物體在物體在_上移動的距離上移動的距離, ,如距離如距離s s。(2)(2)概念：功等于概念：功等于_與與_的乘積。的乘積。(3)(3)公式：公式：_。力力這個(gè)力的方向這個(gè)力的方向力力物體在力的方向上移動的物體在力的方向上移動的距離距離W=FsW=Fs2.2.功率：功率：(1)(1)比較做功快慢的方法。比較做功快慢的方法。做功相同比時(shí)間做功相同比時(shí)間, ,時(shí)間時(shí)間_,_,做功越快做功越快; ;時(shí)間相同比做功時(shí)間相同比做功, ,做功做功_,_,做功越快。做功越

2、快。(2)(2)功率。功率。意義：表示做功的意義：表示做功的_。概念：概念：_與與_之比。之比。公式：公式： 。 越短越短越多越多快慢快慢功功做功所用時(shí)間做功所用時(shí)間WPt1.1.能量：物體能夠能量：物體能夠_,_,我們就說這個(gè)物體具有能量我們就說這個(gè)物體具有能量, ,簡稱能。簡稱能。2.2.動能：動能：(1)(1)定義：物體由于定義：物體由于_而具有的能量。而具有的能量。(2)(2)決定因素：決定因素：_。質(zhì)量相同的物體質(zhì)量相同的物體, ,運(yùn)動的速度運(yùn)動的速度_,_,它的動能越大。它的動能越大。運(yùn)動速度相同的物體運(yùn)動速度相同的物體, ,質(zhì)量質(zhì)量_,_,它的動能越大。它的動能越大。對外做功對外

3、做功運(yùn)動運(yùn)動質(zhì)量和速度質(zhì)量和速度越大越大越大越大3.3.勢能：勢能：(1)(1)重力勢能。重力勢能。定義：在地面附近定義：在地面附近, ,物體由于物體由于_所決定的能。所決定的能。決定因素：物體的決定因素：物體的_越大越大,_,_越高越高, ,它具有的重力勢它具有的重力勢能就越大。能就越大。(2)(2)彈性勢能。彈性勢能。定義：物體由于發(fā)生定義：物體由于發(fā)生_而具有的能。而具有的能。決定因素：物體的決定因素：物體的_越大越大, ,它具有的彈性勢能就越大。它具有的彈性勢能就越大。高度高度質(zhì)量質(zhì)量位置位置彈性形變彈性形變彈性形變彈性形變4.4.機(jī)械能：機(jī)械能：(1)(1)定義：定義：_、_和和_的

4、統(tǒng)稱。的統(tǒng)稱。(2)(2)轉(zhuǎn)化：轉(zhuǎn)化：_和和_可以相互轉(zhuǎn)化可以相互轉(zhuǎn)化, ,如小球如小球從從A A擺到擺到B,_B,_能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能能, ,小球從小球從B B擺擺到到C,_C,_能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能。能。(3)(3)守恒：如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化守恒：如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化, ,盡管動能和勢能的大盡管動能和勢能的大小會變化小會變化, ,但機(jī)械能的總和但機(jī)械能的總和_,_,如不計(jì)空氣阻力如不計(jì)空氣阻力, ,小球在擺動小球在擺動的過程中機(jī)械能的過程中機(jī)械能_。動能動能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能動能動能勢能勢能重力勢重力勢動動動動重力勢重力勢不變不變保持不變保持不變5.5.水能和風(fēng)

5、能：水能和風(fēng)能：(1)(1)能量：流動的水和風(fēng)具有大量的能量：流動的水和風(fēng)具有大量的_能。能。(2)(2)利用：利用：_,_,即將水能和風(fēng)能具有的即將水能和風(fēng)能具有的_能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能。能。機(jī)械機(jī)械發(fā)電發(fā)電機(jī)械機(jī)械電電(1)(1)運(yùn)動員下落時(shí)運(yùn)動員下落時(shí), ,運(yùn)動員受到運(yùn)動員受到的作用的作用, ,對運(yùn)動員做功。對運(yùn)動員做功。( (忽略空氣阻力忽略空氣阻力) )(2)(2)運(yùn)動員下落時(shí)運(yùn)動員下落時(shí), ,轉(zhuǎn)化為動能轉(zhuǎn)化為動能, ,與與蹦床接觸后蹦床接觸后, ,床面發(fā)生彈性形變床面發(fā)生彈性形變, ,運(yùn)動員的運(yùn)動員的動能轉(zhuǎn)化為蹦床的動能轉(zhuǎn)化為蹦床的, ,在能量的轉(zhuǎn)化過在能量的轉(zhuǎn)化過程中程中, ,機(jī)

6、械能機(jī)械能。( (選填選填“增加增加”“”“減小減小”或或“不變不變”) )參考答案：參考答案：(1)(1)重力重力重力重力(2)(2)重力勢能彈性勢能不變重力勢能彈性勢能不變 1.1.做功的兩個(gè)必要因素：做功的兩個(gè)必要因素：(1)(1)必須有力作用在物體上。必須有力作用在物體上。(2)(2)物體在這個(gè)力的方向上移動了距離。物體在這個(gè)力的方向上移動了距離。2.2.幾種常見的沒有做功的情況幾種常見的沒有做功的情況( (如圖如圖) )：(1)(1)缺力無功：物體靠慣性通過了一段距離缺力無功：物體靠慣性通過了一段距離, ,此情況有距離無力。此情況有距離無力。(2)(2)缺距離無功：有力作用在物體上缺

7、距離無功：有力作用在物體上, ,但物體沒有移動距離。但物體沒有移動距離。(3)(3)垂直無功：有力作用在物體上垂直無功：有力作用在物體上, ,物體也移動了一段距離。但物體也移動了一段距離。但力的方向與物體移動方向垂直。力的方向與物體移動方向垂直?！镜淅镜淅? 1】(2013(2013福州中考福州中考) )如圖所示的情景中如圖所示的情景中, ,關(guān)于力對杯子關(guān)于力對杯子做功的描述正確的是做功的描述正確的是( () )1.1.功的計(jì)算：功的計(jì)算：(1)W=Fs(1)W=Fs的應(yīng)用：的應(yīng)用：F F表示作用在物體上的力表示作用在物體上的力,s,s表示物體在力的方表示物體在力的方向上通過的距離。這個(gè)公式

8、適用于所有力做功的計(jì)算。向上通過的距離。這個(gè)公式適用于所有力做功的計(jì)算。(2)W=Gh(2)W=Gh的應(yīng)用：在豎直方向上把物體舉高的應(yīng)用：在豎直方向上把物體舉高, ,這時(shí)所用的舉力為這時(shí)所用的舉力為F=G,F=G,物體在舉力方向上通過的距離物體在舉力方向上通過的距離s=h,s=h,在豎直方向上所做的功在豎直方向上所做的功就為就為W=Fs=GhW=Fs=Gh。W=GhW=Gh適用于豎直方向上的功的計(jì)算。適用于豎直方向上的功的計(jì)算。2.2.功的估測：估測力的大小和這個(gè)力移動的距離功的估測：估測力的大小和這個(gè)力移動的距離, ,利用利用W=FsW=Fs求求功。功?！镜淅镜淅? 2】(2012(201

9、2南通中考南通中考) )如圖所示如圖所示, ,某同學(xué)正在進(jìn)行手拋雞某同學(xué)正在進(jìn)行手拋雞蛋表演蛋表演, ,由圖可估算出雞蛋從最高點(diǎn)落到手中的過程中。雞蛋由圖可估算出雞蛋從最高點(diǎn)落到手中的過程中。雞蛋重力做的功最接近于重力做的功最接近于( () )A.0.02 J B.0.2 JA.0.02 J B.0.2 JC.2 J D.20 JC.2 J D.20 J【精講精析】【精講精析】選選B B。本題考查功的大小估測。雞蛋的質(zhì)量在。本題考查功的大小估測。雞蛋的質(zhì)量在0.05 kg0.05 kg左右左右, ,雞蛋從最高處到最低處通過的距離約為雞蛋從最高處到最低處通過的距離約為40 cm,40 cm,這樣

10、重力對雞蛋做的功這樣重力對雞蛋做的功W=Gh=mgh=0.05 kgW=Gh=mgh=0.05 kg10 N/kg10 N/kg0.4 m=0.4 m=0.2 J,0.2 J,可見重力對雞蛋做的功大概是可見重力對雞蛋做的功大概是0.2 J0.2 J。1.1.物理意義：物理意義：(1)(1)含義：功率的大小反映的是做功的快慢含義：功率的大小反映的是做功的快慢, ,功率大表示做功快功率大表示做功快, ,即做相同的功所用的時(shí)間少即做相同的功所用的時(shí)間少, ,或是在相同的時(shí)間內(nèi)做功多?；蚴窃谙嗤臅r(shí)間內(nèi)做功多。(2)(2)功率與功的關(guān)系：做功多的機(jī)械功率與功的關(guān)系：做功多的機(jī)械, ,功率不一定大功率不

11、一定大, ,同樣做功同樣做功少的機(jī)械少的機(jī)械, ,功率不一定小功率不一定小, ,功率的大小還要看另一個(gè)因素功率的大小還要看另一個(gè)因素時(shí)時(shí)間。但功率大的機(jī)械做功一定快。間。但功率大的機(jī)械做功一定快。2.2.公式應(yīng)用公式應(yīng)用: :(1)(1)基本公式：已知三個(gè)物理量中的任意兩個(gè)，可求第三個(gè)。基本公式：已知三個(gè)物理量中的任意兩個(gè)，可求第三個(gè)。(2)(2)推導(dǎo)公式：推導(dǎo)公式： 由公式可知，功率與牽引力及由公式可知，功率與牽引力及速度有關(guān)，速度一定，牽引力越大，功率越大速度有關(guān)，速度一定，牽引力越大，功率越大; ;牽引力一定，牽引力一定，速度越大，功率越大。速度越大，功率越大。WWP;t;WPttP。W

12、FsPFv,tt1.1.機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化：在只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí)機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化：在只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化時(shí), ,相相互轉(zhuǎn)化情況如下：互轉(zhuǎn)化情況如下：2.2.機(jī)械能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化, ,機(jī)械能與其他形式的能之間也可以轉(zhuǎn)化。若機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他機(jī)械能與其他形式的能之間也可以轉(zhuǎn)化。若機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能形式的能( (如內(nèi)能如內(nèi)能),),機(jī)械能減小。若其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械機(jī)械能減小。若其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能能, ,機(jī)械能增加。在分析機(jī)械能是否守恒時(shí)機(jī)械能增加。在分析機(jī)械能是否守恒時(shí), ,關(guān)鍵看是否只有

13、動關(guān)鍵看是否只有動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化, ,若只有動能與勢能之間相互轉(zhuǎn)化若只有動能與勢能之間相互轉(zhuǎn)化, ,則機(jī)則機(jī)械能守恒械能守恒, ,否則機(jī)械能不守恒。否則機(jī)械能不守恒?！镜淅镜淅? 4】( (多選多選)(2013)(2013濰坊中考濰坊中考) )如圖所示是某建筑工地用如圖所示是某建筑工地用起重機(jī)起吊貨物的情景。貨物在鋼繩的拉力作用下先沿豎直方起重機(jī)起吊貨物的情景。貨物在鋼繩的拉力作用下先沿豎直方向勻速上升向勻速上升, ,再水平移動到卸貨地點(diǎn)。若不計(jì)摩擦和空氣阻力再水平移動到卸貨地點(diǎn)。若不計(jì)摩擦和空氣阻力, ,則貨物在勻速上升過程中則貨物在勻速上升過程中( () )A.

14、A.重力勢能增加重力勢能增加, ,動能減少動能減少B.B.重力勢能增加重力勢能增加, ,機(jī)械能增加機(jī)械能增加C.C.動能不變動能不變, ,機(jī)械能增加機(jī)械能增加D.D.動能減少動能減少, ,機(jī)械能減少機(jī)械能減少【精講精析】【精講精析】選選B B、C C。本題考查動能、重力勢能以及機(jī)械能大。本題考查動能、重力勢能以及機(jī)械能大小變化的判斷。質(zhì)量越大小變化的判斷。質(zhì)量越大, ,速度越大速度越大, ,物體的動能就越大物體的動能就越大; ;質(zhì)量質(zhì)量越大越大, ,高度越高高度越高, ,物體的重力勢能就越大。本題中物體的重力勢能就越大。本題中, ,貨物的質(zhì)量貨物的質(zhì)量不變不變, ,在勻速上升過程中在勻速上升過

15、程中, ,貨物的速度不變貨物的速度不變, ,所以動能不變所以動能不變, ,而高而高度增加度增加, ,所以貨物的重力勢能在增加所以貨物的重力勢能在增加, ,又因?yàn)闄C(jī)械能為動能和重又因?yàn)闄C(jī)械能為動能和重力勢能之和力勢能之和, ,所以機(jī)械能增加所以機(jī)械能增加, ,故故B B、C C選項(xiàng)正確。選項(xiàng)正確。1.1.實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法：_、轉(zhuǎn)換法。、轉(zhuǎn)換法。2.2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：控制變量法控制變量法(1)(1)探究動能與物體速度的關(guān)系。探究動能與物體速度的關(guān)系。思路：控制思路：控制_不變不變, ,只改變只改變_,_,比較木塊運(yùn)動距離的比較木塊運(yùn)動距離的遠(yuǎn)近。遠(yuǎn)近。(2)(2)探究動能與物體質(zhì)量的關(guān)系。

16、探究動能與物體質(zhì)量的關(guān)系。思路：控制思路：控制_不變不變, ,只改變只改變_,_,比較木塊運(yùn)動距離的比較木塊運(yùn)動距離的遠(yuǎn)近。遠(yuǎn)近。質(zhì)量質(zhì)量物體速度物體速度物體速度物體速度質(zhì)量質(zhì)量3.3.問題探究：問題探究：(1)(1)在實(shí)驗(yàn)中在實(shí)驗(yàn)中, ,鋼球動能的大小是如何顯示的鋼球動能的大小是如何顯示的? ?提示：提示：在同一平面上在同一平面上, ,木塊被撞得越遠(yuǎn)木塊被撞得越遠(yuǎn), ,鋼球動能越大鋼球動能越大, ,這是轉(zhuǎn)這是轉(zhuǎn)換法。換法。(2)(2)在實(shí)驗(yàn)中在實(shí)驗(yàn)中, ,為什么讓不同的鋼球在同一位置釋放為什么讓不同的鋼球在同一位置釋放? ?提示：提示：目的是控制不同的鋼球在撞擊木塊時(shí)速度相同。目的是控制不同

17、的鋼球在撞擊木塊時(shí)速度相同。(3)(3)在實(shí)驗(yàn)中在實(shí)驗(yàn)中, ,為什么讓同一個(gè)鋼球在不同的位置釋放為什么讓同一個(gè)鋼球在不同的位置釋放? ?提示：提示：目的是控制同一個(gè)鋼球在撞擊木塊時(shí)速度不同。目的是控制同一個(gè)鋼球在撞擊木塊時(shí)速度不同。【延伸探究】【延伸探究】結(jié)合典例探究以下問題：結(jié)合典例探究以下問題：(1)(1)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中, ,如果木塊運(yùn)動到了長木板的末端仍未停止如果木塊運(yùn)動到了長木板的末端仍未停止, ,在不更在不更換實(shí)驗(yàn)器材的前提下?lián)Q實(shí)驗(yàn)器材的前提下, ,解決的方法是解決的方法是 。(2)(2)該實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用了哪種物理方法來判斷物體動能的大該實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用了哪種物理方法來判斷物體動能的大小小( () )A.A.控制變量法控制變量法B.B.轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法C.C.理想推理法理想推理法 D.D.模型法模型法【解析】【解析】(1)(1)木塊運(yùn)動到了長木板的末端木塊運(yùn)動到