機(jī)械能復(fù)習(xí)課件

測(cè)復(fù)習(xí)機(jī)械能總復(fù)習(xí)功和能功能功能關(guān)系功：W=FScos

功率:動(dòng)能：勢(shì)能：重力勢(shì)能

機(jī)械能：動(dòng)能定理：機(jī)械能守恒定律功是能量轉(zhuǎn)化的量度——W=△E變力做功可用動(dòng)能定理W=△Ek；可用無限分小法來求,過程無限分小后可認(rèn)為每小段是恒力做功.功——是力的空間積累效應(yīng)，它和位移相對(duì)應(yīng).恒力做功可用注意：①F和S是對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體的；

②某力做的功僅由F、S和

決定.1.對(duì)“功”的學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)例1.如圖所示，物體受到二個(gè)水平恒力和相作用，F(xiàn)1和F2互垂直，物體沿光滑水平面從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，位移為S，AB連線與間的夾角為

，則下面關(guān)于外力做的功的表達(dá)式一定正確的是：(A)(B)(F1+F2)S(C)F1Scos

+F2Ssin

(D)F1Ssin

+F2Scos

﹚

ABF2F1功的計(jì)算舉例點(diǎn)評(píng)求總功有兩種方法：一種是先求出合外力，然后求總功，表達(dá)式為

另一種是總功等于各力做功的代數(shù)和，即合外力還是矢量，本題的合外力與位移的夾角

無法確定，不一定就等于

.功率——描述做功快慢的物理量①按定義：，所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率.②計(jì)算式：，其中θ是力與速度間的夾角.用該公式時(shí)，要求F為恒力.當(dāng)v為即時(shí)速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為即時(shí)功率；當(dāng)v為平均速度時(shí)，對(duì)應(yīng)的P為平均功率.重力的功率可表示為，僅由重力及物體的豎直分運(yùn)動(dòng)的速度大小決定.2.對(duì)“功率”的學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)，設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的，則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率是—W.（g取10m/s2)分析：運(yùn)動(dòng)員每次克服重力所做的功就等于他重力勢(shì)能的增量.跳一次的時(shí)間t=60/180=1/3s，每次在空中的時(shí)間t’=1/3×3/5=1/5s.每次跳起的高度得平均功率：功率的計(jì)算例3.長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定，另一端系住一質(zhì)量m的小球，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)小球的速度為，機(jī)械能為零，則小球在最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能=，重力勢(shì)能=（不計(jì)空氣阻力）知識(shí)應(yīng)用點(diǎn)評(píng)：這種命題方式與通常習(xí)慣不同，審題要仔細(xì).要正確理解“機(jī)械能為零”表示零勢(shì)能面已經(jīng)選定這一物理內(nèi)涵.0-（mg2L+)做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度.功是一種過程量，能是一種狀態(tài)量，兩者的單位都是（J），但不能說功就是能.動(dòng)能的增量由外力做的總功來量度：——這就是動(dòng)能定理.功能關(guān)系動(dòng)能定理是力的空間積累作用規(guī)律，在不涉及加速度和時(shí)間時(shí)，能用牛頓定律加運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解的問題，都能用動(dòng)能定理解題，而且更簡(jiǎn)便.另外，動(dòng)能定理還適用于非勻變速運(yùn)動(dòng).合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化.這里的合外力指物體受到的所有力，包括重力.運(yùn)用動(dòng)能定理解題的關(guān)鍵：分清楚哪些力對(duì)物體做功，做正功還是做負(fù)功.技巧：應(yīng)用動(dòng)能定理解多過程問題時(shí)可把多過程看成整體列方程，更簡(jiǎn)便.3.對(duì)“動(dòng)能定理”的學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.確定研究對(duì)象和研究過程.2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析.（周圍物體施予研究對(duì)象的所有的力）.3.寫出合外力做的功，或分別寫出各個(gè)力做的功.（如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個(gè)階段做的功.）4.寫出物體的初、末動(dòng)能.5.列式求解.應(yīng)用動(dòng)能定理解題步驟：分析：以木塊為對(duì)象，下滑全過程用動(dòng)能定理：重力做的功為摩擦力做的功為，支持力不做功.初、末動(dòng)能均為零.由動(dòng)能定理可解得.例3.斜面傾角為α，長(zhǎng)為L(zhǎng)，段AB光滑，BC段粗糙，質(zhì)量為m的木塊從斜面頂端無初速下滑，到達(dá)C端時(shí)速度剛好為零.求物體和BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.ABC點(diǎn)評(píng)：用動(dòng)能定理比用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程解題方便得多.例4.已知奔跑中主要的功是隨著每邁一步對(duì)腿的加速和減速完成的，腿離開地面時(shí)，腿從靜止直到接近等于身體速率v，然后再回靜止?fàn)顟B(tài)，往復(fù)循環(huán).現(xiàn)考慮一個(gè)以5m/s奔跑的60kg的人，他每條腿的質(zhì)量為9kg，設(shè)步子長(zhǎng)度為2m.求兩腿的輸出功率；再設(shè)肌肉的效率僅約0.25，求每秒人的能量消耗.分析：在上升過程中腿部肌肉做的功等于腿的動(dòng)能變化，即,在腿回到靜止的過程中，拮抗肌也要做等量的功，所以每邁一步，腿肌做功等于例5.潮汐發(fā)電就是利用潮水漲落產(chǎn)生的水位差來發(fā)電.由于太陽和月球?qū)Ｋ淖饔昧Γㄒ绷Γ┡c它們的質(zhì)量成正比，與它們到地球的距離的三次方成反比，太陽與月球?qū)Ｋ囊绷Υ笮≈葹?∶0.46.建于浙江江廈的雙向潮汐電站是我國第一座潮汐電站.它利用海水每天漲落兩次，共能進(jìn)行四次發(fā)電.已知其年發(fā)電量為1.07×107kwh,總功率為3.20×103kw,已知該發(fā)電站水庫面積為S=2.50×106m2，電站的總效率為10%，則每次漲、落潮的平均潮差是＿＿＿m.則該電站每天平均滿負(fù)荷發(fā)電的時(shí)間為＿＿＿h(yuǎn).解：每次海水的勢(shì)能變化量E=1.07×107÷365÷4÷10%=7.33×104kwh=2.64×1011J，因此分析：年總發(fā)電量除以365再除以4，得每次漲（落）潮發(fā)出的電能，在除1