高中物理 功和能

高中物理功和能第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．使用任何機械時，動力對機械所做

的功總是等于機械克服阻力所做的

功，即W動＝W阻＝W有用＋W額外。2．使用任何機械都不能省功，做一定量的功時，要省力就要增大做功的位移，而減小做功時的位移就要多用力，實際上使用任何機械都費功。3．做功的過程總是伴隨著能量的轉化，功是能量轉化的量

度，做多少功就會有多少能量發(fā)生轉化。第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四輸入功

對機械所做的功W動，也就是W總輸出功克服

所做的功，即W有用損失功克服

所做的額外功，即W額外三者關系W動＝W阻＝W有用＋W額外或W輸入＝W輸出＋W損失1．輸入功、輸出功和損失功有用阻力不省功動力額外阻力阻力機械功的原理動力

2．機械功原理使用任何機械時，

對機械所做的功總是等于機械克服

所做的功。也就是說，使用任何機械都

。[自學教材]第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．不能省功的含義一是“等于”，也就是使用機械與不使用機械而直接用手所做的功是相等的，這種機械稱為理想機械。二是“大于”，即使用機械要比不使用機械而直接用手所做的功要多，也就是更費功，這種機械為非理想機械，實際的機械由于其自身重力和摩擦，都會有無用功，因此任何機械都是費功的機械，即非理想機械。第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．應用根據(jù)功的原理，使用任何機械都不能省功，但增大做功時的位移可以省力，增大做功時的作用力可以省位移，有些機械不省力也不省位移，但能改變做功方式，改善我們的工作環(huán)境。(1)省力機械：扳手、千斤頂、螺絲刀、開瓶器、斜面等。(2)省位移的機械：理發(fā)剪、自行車、筷子、漁竿等。(3)不省力也不省位移但改變工作方式的機械：定滑輪、等臂杠桿等。第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．使用簡單機械時 (

)A．可以省力，可以省距離，也可以省功B．可以省力，多移動距離，也可以省功C．只能省功，但不能省力、省距離D．可以省力，但不能省功解析：機械功的原理告訴我們，使用任何機械都不能省功，故A、B錯誤；我們可以通過多移動距離達到省力的目的，故C錯誤，D正確。答案：D第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．能量表示一個物體具有對其他物體

的本領。2．功能關系做功的過程就是能量

的過程，做了多少功，就有多少

發(fā)生了轉化，因此，功是

的量度。3．機械的作用人在使用機械做功時，做功的機械是將能量從一個物體傳遞或

到另一個物體，或將能量從一種形式轉化為

形式。功和能的轉化做功轉化能量能量轉化轉移另一種[自學教材]第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．對能量的認識(1)意義：能量反映的是物體具有對外做功本領的大小，而不是反映物體對外做功的多少。如一個物體對外做功的本領很大，但它卻沒有對外做功，我們說該物體的能量還是很大，也就是說，一個物體可以具有很大的能量，但它不一定要對外做功。(2)形式：能量具有各種不同的形式，如機械能、內(nèi)能、光能、化學能等。不同的運動形式對應不同的能。一切物體都具有能量，能量是物體的固有屬性，某種形式的運動對應著相應形式的能，如由于機械運動而具有的能就稱為機械能。第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．功和能的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別：功是過程量，能是狀態(tài)量。只能說處于某一狀態(tài)的物體(或系統(tǒng))具有多少能，而不能說這個物體(或系統(tǒng))具有多少功，功是能量轉化的量度。(2)聯(lián)系：①能量有多種不同形式，且不同形式的能量可以相互轉化。不同形式的能量之間的轉化通過做功來實現(xiàn)，即做功的過程就是能量轉化的過程。②做了多少功就有多少能量從一種形式轉化為另一種形式，即能量轉化的多少可用做功的多少來量度。第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2．有關功和能，下列說法正確的是(

)A．力對物體做了多少功，物體就具有多少能B．物體具有多少能，就一定能做多少功C．物體做了多少功，就有多少能量消失D．能量從一種形式轉化為另一種形式時，可以用功來量

度能量轉化的多少第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四解析：力對物體做了多少功，物體的能量就增加了多少，但不能說物體就具有多少能，A錯誤；能量反映的是物體具有對外做功本領的大小，而不是反映物體對外做功的多少，B錯誤；功是能量轉化的量度，物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉化，并不是能量消失了，C錯誤，D正確。答案：D第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四[例1]如圖1－2－1所示，將一質量為30kg的物體沿斜面勻速推到頂部，斜面長為L＝1.5m，傾角θ＝30°，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)是0.2。求在使用斜面的過程中動力做的功、輸出功和損失的功。(g取10m/s2)[思路點撥]

解此題要注意以下兩點：(1)利用斜面可以省力但不能省功。(2)推力做的功是動力做的功，克服摩擦阻力做的功是損失的功。機械功原理的應用圖1－2－1第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四[答案]

302.94J

225J

77.94J第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四[借題發(fā)揮]功的原理告訴我們，使用任何機械都不能省功，做一定量的功要省力就要增大做功時的位移，而要減小做功時的位移就要多用力。第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四1．一個人用杠桿提升一重為500N的重物，手下降1m，重物

被舉高0.2m。該過程中人做了多少功？人的作用力多大？答案：100J

100N第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四[例2]

如圖1－2－2表示撐竿跳運動的幾個階段：助跑、撐竿起跳、越橫桿。試定性地說明在這幾個階段中的能量轉化情況。[思路點撥]

根據(jù)不同的運動階段運動員的動作分析能量的轉化。功、能轉化關系的應用圖1－2－2第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四[解析]

運動員在助跑階段，身體中的化學能轉化為人和竿的動能；起跳時，運動員的動能和身體中的化學能轉化為人的重力勢能，使人體上升至橫桿以上；越過橫桿后，運動員的重力勢能轉化為動能。[答案]

見解析[借題發(fā)揮]功是能量轉化的量度。在分析具體問題時要注意有幾種形式的能量參與轉化，有幾個物體的能量參與轉化，要分析全面，不要有遺漏。第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四2.如圖1－2－3所示，跳板跳水運動員在彈離跳板后，先上升到一定的高度，在空中完成一系列復雜而優(yōu)美的動作后入

水。將運動員視為質點，請你分析一下從運動員起跳到入

水的全過程，有哪些能量發(fā)生了相互轉化？圖1－2－3第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期四解析：跳水運動員在走板和起跳時要先使跳板上下振動，此過程運動員將身體儲存的化學能轉化為跳板的（彈性）勢能，然后再將這一（彈性）勢能轉化為身體起跳的動能；運動員離開跳板上升的過程，動能逐漸轉化為（重力）勢能；當運動員從最高點下降時，（重力）勢能逐漸減小，運動員的動能逐漸增大，所