《功和機械能》復(fù)習(xí).ppt

1、第十一章 功和機械能,考綱內(nèi)容,第1課時 功 功率,考情分析,考點梳理,剖析重點實驗,重難點突破,課堂精煉,考點梳理,1.做功的兩個必要因素：(1)作用在物體上的 ；(2)物體在 上移動的距離. 2.不做功的三種情況 (1)“有力無距”：力作用在物體上，但物體 移動距離.如“推而未動”、“搬而未起”等. (2)“有距無力”：物體移動了一段距離，但在此運動方向上 力的作用，如推出去的實心球因慣性在空中飛行的過程中，手對實心球沒有做功.,一、功,力,沒有,這個力的方向,沒有受到,（3）“力距垂直”：力作用于物體上，但物體的運動方向與力的方向 .人背書包在水平地面上行走，人對書包沒有做功. 3.功的

2、定義：力學(xué)中，功等于 與 物體在力的 移動的距離的乘積. 4計算公式：W= . 5.功的單位： ，簡稱焦，符號是 .1 J Nm.,垂直,方向上,力,Fs,焦耳,J,1,1.概念： 與做功所用 之比叫做功率.它在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)力所做的功. 2.物理意義：表示物體 的物理量 ，它只表示做功的快慢，不表示做功的多少. 3.公式：P=W/t.公式中的P表示： ， 單位： ；W表示： ，單位： ；t表示： ，單位： .,二、功率,功,時間,做功快慢,功率,瓦特,功,焦耳,時間,秒,4.功率的單位： ，簡稱瓦，符號是W；其他單位：千瓦，符號是 kW. 單位換算：1 W=1 J/s；1 kW= W.

3、 5.推導(dǎo)公式：當(dāng)物體在力F的作用下，以速度v做勻速直線運動時，由W=Fs及v=s/t，可得P= .即在功率一定時，F(xiàn)與v成正比.,瓦特,Fv,1 000,例1 （2016泰州）根據(jù)如圖所示的幾個情景，下列說法正確的是（ ） A 女孩搬起一個箱子，女孩對箱子做了功 B 司機費了很大的力也未能推動汽車，但司機對汽車做了功,重難點突破,一、做功的兩個必要因素,A,C 吊車吊著貨物水平移動一段距離，吊車對貨物做了功 D 足球被踢出后在草地上滾動的過程中，運動員對足球做了功,【點撥1】,本題要抓住做功的兩個必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離，二者缺一不可 2. 不做功的三種情況：

4、（1）“有力無距”：力作用在物體上，但物體沒有在力的方向上移動距離. 如“推而未動”、“搬而未起”等. （2）“有距無力”： 物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用，如推出去的實心球因慣性在空中飛行的過程中，手對實心球沒有做功.,【點撥1】,（3）“力距垂直”： 力作用于物體上，但物體的運動方向與力的方向垂直. 人背書包在水平地在上行走，人對書包沒有做功.,（2016杭州）在臺球比賽中，選手推動球桿撞擊白球，白球發(fā)生運動后碰撞其他球，以下說法正確的是（ ） A在水平桌面滾動的球受到了重力，重力對它做了功 B手推動球桿前進時，手對球桿做了功 C桌面對球的支持力做了功 D白球撞擊黑球

5、后沒有靜止，是因為人的手還在對白球做功,變式拓展1,B,例2 2017年的體育考試已經(jīng)開始，小王同學(xué)選擇擲實心球作為自己的考試項目.在考試過程中，他用50 N的力把重為20 N的實心球扔到10 m遠的地方，球又在地上滾了5 m停下.請問整個過程中小王對實心球做的功為（ ） A.500 J B.750 J C.0 J D.條件不足，無法計算,D,二、理解功的物理意義、公式并計算功,【點撥2】,正確進行功的計算,需要重點掌握下面三個有關(guān)力(F)與距離(s)方面的關(guān)系 (1)方向一致性：在求某一個力做的功時，物體在這個力作用下移動的距離(s)必須與這個力(F)的方向是一致的. (2)時間同一性：在功

6、的計算過程中，作用在物體上的力(F)與物體在力的方向上移動的距離(s)也要求具有時間同一性. (3)同一物體：用來計算做功的兩個物理量還要具備另外一個條件，就是F與s必須是同時對于同一個物體來說的.,（2015永州）在水平地面上，用60 N的力沿水平方向拉著重為200 N的小車前進5 m，拉力做功 J，重力做功 J.,300,變式拓展2,0,例3 關(guān)于功率概念的理解，下列說法中正確的是（ ） A功率大的機械做的功多 B功率大的機械做功時用的時間少 C單位時間內(nèi)完成的功越多，則功率越大 D省力多的機械功率大,C,三、理解功率的物理意義,【點撥3】,功率是單位時間內(nèi)完成的功的多少的物理量，單位時間

7、內(nèi)完成的功多,則功率大.與做功多少、時間長短、省力情況無關(guān).,圖1是甲、乙兩物體做功與所需時間的關(guān)系圖像，由圖可知，甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙的大小關(guān)系是（ ） AP甲P乙 BP甲P乙 CP甲P乙 D無法確定,A,變式拓展3,例4 （2016湖北十堰）一輛汽車以20m/s的速度在水平路面上沿直線勻速行駛5分鐘，汽車的質(zhì)量為1500kg，行駛時所受阻力為車重的0.2倍，則牽引力為 N，此時汽車的功率為 kW，重力做的功為 J （取g=10N/kg）,3103,四、理解功率的概念、公式及單位，能計算功率,60,0,【點撥4】,（1）汽車在水平路面上勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力

8、是一對平衡力，根據(jù)f=0.2G=0.2mg求出阻力，利用二力平衡條件 求出牽引力的大?。?（2）根據(jù)P=Fv求出汽車的功率； （3）重力豎直向下，汽車豎直向下沒有移動距離，沒有做功.,（2015廣東）已知小汽車的總質(zhì)量為1 500 kg，該車以30 m/s的速度沿水平方向做勻速直線運動，行駛了180 s，汽車在行駛過程中受到的阻力為車重的0.16倍（g=10 N/kg）求： （1）汽車行駛的距離 （2）在此過程中汽車的牽引力和功率.,變式拓展4,（1）由v=s/t可知，汽車行駛的距離：s=vt=30 m/s180 s=5 400 m （2）汽車做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài) 由平衡條件得：F=f

9、=0.16 mg=0.161 500 kg10 N/kg=2 400 N 牽引力的功率P=Fs/t=2 400 N5 400 m/180 s=72 000 W,答案,1（2016湖州）以下四幅圖中，克服物體重力做功的是（ ） A人推小車在水平路面上通過一段距離 B人用力搬石頭，石頭沒有被搬動 C叉車把貨物從地面抬升到一定高度 D人提書包站在水平輸送帶上通過一段距離,C,課堂精煉,考點一：做功的必要因素,2. 在水平地面上，工人用100N的水平推力推動重150N的箱子，4s內(nèi)前進了6m，在這個過程中，木箱所受重力對木箱做功為 J；工人對木箱做功為 J.,0,600,3. 一位父親與他5歲的兒子磊

10、磊一起上樓回家，對此，下列說法中錯誤的是（ ） A爬相同的樓梯，兒子體重小做的功少 B爬相同的樓梯，兒子比父親先到達，兒子的功率一定大 C爬相同的樓梯，父親體重大做的功多 D爬相同的樓梯， 父親比兒子先到達，父親的功率一定大,B,考點二：理解功及功率,4（2016巴中）如圖2所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移動的距離SAB=SCD，比較兩種情況下拉力F所做的功及其功率（ ） AAB段做功較多 BCD段做功較多 CAB段與CD段做的功一樣多 DAB段的功率比CD段的功率大,C,5.（2015昆明）新建成的牛欄江引水濟昆工程，是將水從海拔較低的德澤水庫，

11、引到海拔較高的盤龍江上游.每年對昆明提供5.67億立方米的水，耗電及相關(guān)運行費用已近10億元.所以，珍惜水資源是每一個市民應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù).此工程是在德澤水庫庫區(qū)建泵站，將水泵入山坡高處的水池后，再流回昆明.泵站的提水高度約220 m，每秒流過水流橫截面的水量是18 m3.將1.8104 kg的水提高220 m，水泵對水所做的功是 J，做功的功率是 W.（g取10 N/kg，水=1.0103 kgm3）,3.96107,3.96107,6（2016廣東）小明騎車在某段平直的水平路面上由靜止開始運動，共用時12s.小明重450N，自行車重250N，輪子與地面的總接觸面積是210-3m2. 圖3-

12、1是速度V隨時間t變化的關(guān)系圖像，小明在t=7s時剛好到達這段路程的中點. 圖3-2是動力F隨時間t變化的關(guān)系圖像. （1）請問小明騎自行車在水平地面行駛時，對地面的壓強為多大？ （2）在712s內(nèi)，自行車所受的摩擦阻力是多少？自行車克服摩擦阻力做了多少功？此時功率是多少？ （3）自行車在07s內(nèi)的平均速度是多少？（保留小數(shù)點后兩位）,答案：,考綱內(nèi)容,考情分析,考點梳理,剖析重點實驗,重難點突破,課堂精煉,第2課時 動能和勢能 機械能及其轉(zhuǎn)化,考點梳理,物體能夠 ，就說這個物體具有能量，簡稱能.能量的單位是 . 注意：一個物體“能夠做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功

13、”，如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功，也不一定要做功，它只不過具備做功的本領(lǐng).,一、能量,對外做功,焦耳,1.定義：物體由于 而具有的能. 2.影響因素 (1)速度：質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越 . (2)質(zhì)量：運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能越 .,二、動能,運動,大,大,1.重力勢能 (1)定義：物體由于 所決定的能. (2)影響動能的因素 質(zhì)量：高度相同時，質(zhì)量越 的物體，重力勢能越大； 高度：質(zhì)量相同時，位置越 的物體，重力勢能越大. 2.彈性勢能 (1)定義：物體由于發(fā)生 而具有的能. (2)影響彈性勢能的因素：物體的彈性形變越 ，它具有的彈性勢能越大.,

14、三、勢能,高度,大,高,彈性形變,大,1.機械能：動能、 勢能和 勢能的統(tǒng)稱. 2.機械能守恒：如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和 ；或者說機械能是 的.若在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中，伴隨有其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則機械能不守恒. 3.水能和風(fēng)能：水電站是利用水的 能來發(fā)電的；風(fēng)力發(fā)電機是利用風(fēng)的 能來發(fā)電的.,四、機械能及其轉(zhuǎn)化,重力,彈性,不變,守恒,重力勢,動,例1 小宇用如圖所示的裝置探究“動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗. (1)實驗中小球動能的大小是通過觀察比較 反映出來的，這里用到了物理學(xué)研究問題的一種 （填“直接測量”、“放大”或“轉(zhuǎn)換”）方

15、法.,剖析重點實驗,木塊被推出的距離,轉(zhuǎn)換,動能、重力勢能的大小與什么因素有關(guān),(2)為了探究動能的大小與物體運動速度的關(guān)系， 應(yīng)選用 兩個圖來分析，并由此得出的 實驗結(jié)論是 . (3)分析乙、丙兩圖，得到的實驗結(jié)論是 ；其中小球在光滑斜面上從B處滾到底端的過程中，小球的 能轉(zhuǎn)化為 能. （4）小宇要探究重力勢能與物體的高度的關(guān)系他 要選用上述圖 ，具體的操作方法 是讓小球從 （填“相同”或“不同”）的高度由靜止?jié)L下.,甲、乙,質(zhì)量一定時，速度越大，物體的動能越大,同一速度，質(zhì)量越大，物體的動能越大,重力勢,動,甲、乙,不同,（5）通過比較分析甲、乙兩圖可以得出的結(jié)論是 . （6）本實驗中若水

16、平面絕對光滑則不能得出結(jié)論，原因是 .,質(zhì)量相同的物體，高度越高，重力勢能越大,小球與木塊將會做勻速直線運動,例1 （2016淄博）如圖5所示，空中加油機正在給勻速水平飛行的戰(zhàn)斗機加油，加油后戰(zhàn)斗機仍以原來的高度和速度做勻速飛行，則戰(zhàn)斗機的 （） A動能不變，勢能不變，機械能不變 B動能不變，勢能減少，機械能減少 C動能增加，勢能不變，機械能增加 D動能增加，勢能增加，機械能增加,重難點突破,D,一、動能和勢能以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化,點撥1,（1）動能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能就越大 （2）重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能就越大 （3）

17、機械能=動能+勢能物體沒有發(fā)生彈性形變，勢能只考慮重力勢能,變式拓展1,（2016安順）如圖6所示，光滑軌道MNP固定在豎直平面內(nèi)，NP段水平一小球從M點由靜止釋放運動到P點的過程中，動能、勢能的變化情況是 （ ） AM到N的過程，勢能不變 BM到N的過程，動能減小 CN到P的過程，勢能增大 DN到P的過程，動能不變,D,例2 （2016咸寧）如圖7所示，小球由靜止開始沿著粗糙的路面從a點向d點自由運動，其中b和d兩點在同一水平高度，則下列說法中錯誤的是 （ ） A小球從a到c加速下滑，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 B小球從c到d減速上坡，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 C小球在b和d時重力勢能和動能都相等 D小球

18、從a到d的過程中部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C,二、機械能和其他形式的能的轉(zhuǎn)化,點撥2,（1）影響重力勢能的因素有：質(zhì)量和高度質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大 影響動能的因素有：質(zhì)量和速度質(zhì)量越大，速度越快，動能越大 （2）沒有摩擦、不計能量損失時，機械能是守恒的；若存在摩擦，一部分機械能會變成內(nèi)能，機械能減小,第1課時 功 功率練習(xí)題,基礎(chǔ)鞏固,能力提升,1. （2016揭陽）人騎自行車下坡，速度會越來越快，在這過程中（ ） A人和車的動能保持不變 B人和車的動能增大 C人和車的動能減小 D人和車的重力勢能增大,B,課堂精煉,考點一：動能和勢能,2（2016溫州）將一支內(nèi)有彈簧的圓珠筆向下按壓（如

19、圖9），放手后筆會向上彈起一定高度 下列關(guān)于該過程中能量變化的敘述，其中正確的是（ ） A向下按筆的過程中，彈簧的彈性勢能減小 B向下按筆的過程中，筆的重力勢能增大 C筆向上彈起的過程中，筆的重力勢能增大 D筆向上彈起的過程中，彈簧的彈性勢能增大,C,3.（2015宿遷）如圖10，一木塊從斜面上勻速滑下，下列說法正確的是（ ） A木塊只受到重力和斜面的支持力 B下滑過程中，木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 C下滑過程中，木塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D下滑過程中，木塊的機械能保持不變,考點二：機械能轉(zhuǎn)化及其及守恒,C,4. 如圖11是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，

20、在橡皮筋的中間系一個鉤碼當(dāng)你將“魔罐”在水平地面上滾出后，它能自動滾回來的原因是 能轉(zhuǎn)化為 能，“魔罐”滾回來后不能回到原拋出點的位置，主要原因是 .,彈性勢,動,克服地面間的摩擦力做功，消耗一部分能量,5. 圖12是皮球落地后彈跳過程中，每隔相等時間曝光一次所拍攝的照片 A、B是同一高度的兩點，則A點的重力勢能 B點的重力勢能（填“大于”“小于”或“等于”）；此過程中皮球的機械能 （填“增大”“減小”或“不變”）,等于,減小,7. （2016廣東）如圖14所示是“探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，實驗中讓鋼球從斜面上某個高度由靜止沿斜面滾下，在底部與靜止在水平面上的木塊發(fā)生碰撞，

21、木塊沿水平面向右運動直至停止. （1）實驗中是通過觀察 來判斷鋼球的動能大小.,考點四：探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān),木塊移動的距離遠近,（2）讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下，目的是探鋼球的動能大小與 的關(guān)系. （3）換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目的是探究鋼球的動能大小與 的關(guān)系. （4）木塊最終會停下來的主要原因是 ，在此過程中木塊通過 方式把動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. （5）如果木塊在運動過程中所受的摩擦阻力為0，木塊將 .,速度,質(zhì)量,受到阻力(或摩擦力)的作用,做功,一直做勻速直線運動,1.(2016樂山)將物理課本從地面上撿起放在課桌上，在此過程中做功大約為

22、( ) A.0.2 J B.2 J C.20 J D.200 J,基礎(chǔ)鞏固,B,2.下列各個情境中，沒有做功的是( ) A.石頭被撬起的過程中手向下壓撬棍的力 B.足球飛向空中后足踢球的力 C.貨物被提升的過程中繩子對貨物的拉力 D.爬樓梯時人的重力,B,3.如圖所示，小宇對箱子施加水平推力，下列說法中錯誤的是：( ) A.當(dāng)推力為75 N時，箱子不動，此時推力等于地面對箱子的摩擦力 B.當(dāng)小宇增大推力，箱子由靜止開始運動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài) C.當(dāng)推力為100 N時，箱子做勻速直線運動，地面對箱子的摩擦力為100 N D.箱子做勻速直線運動時，人對箱子的推力不做功,D,(2014佛

23、山)如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A，已知ABAC，施加的力分別為F1、F2，拉力做的功為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2，則下列判斷中正確的是( ) A.F1F2，W1=W2，P1P2 B.F1F2，W1W2，P1P2 C.F1F2，W1W2，P1P2 D.F1F2，W1=W2，P1P2,A,能力提升,7.有甲乙兩臺機器，甲做的功是乙做功的2倍，而乙做功所花的時間是甲的一半，由此可知( ) A.甲做功快 B.乙做功快 C.甲、乙做功一樣快 D無法比較 8.兩臺機器的功率之比為5:4，若它們做的功相等，則所用時間之比為：( ) A.5:4

24、 B.4:5 C.1:1 D.16:25,B,C,9.(2016包頭)如圖甲所示，木塊放在水平面上，用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做直線運動，兩次拉動木塊得到的s-t關(guān)系圖像如圖乙所示.兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2，兩次拉力的功率分別為P1、P2，下列判斷正確的是( ) A.F1F2、P1P2 B.F1F2、P1P2 C.F1F2、P1P2 D.F1F2、P1P2,B,11.用10 N的水平拉力拉著重為60 N的小車在水平路面上前進3.5 m，拉力做的功為 J，重力對小車做的功是 J；如果小明用力將該小車勻速舉到1.5 m的高度，則他對該小車做功為 J. 12.甲乙功率相同的兩輛

25、汽車，如果在相同時間內(nèi)勻速通過距離之比為S甲：S乙=2：5，那么兩輛汽車的牽引力之比為 ，兩輛汽車做的功之比為 . 13.在水平地面上，用100 N的力沿水平方向拉重為500 N的物體，在10 s內(nèi)勻速前進5 m，則物體的速度等于 m/s.拉力做的功等于 J，功率等于 W.此過程是人體內(nèi)的 能轉(zhuǎn)化為物體克服摩擦的內(nèi)能.,35,0,90,5:2,1:1,0.5,500,50,化學(xué),11.用10 N的水平拉力拉著重為60 N的小車在水平路面上前進3.5 m，拉力做的功為 J，重力對小車做的功是 J；如果小明用力將該小車勻速舉到1.5 m的高度，則他對該小車做功為 J. 12.甲乙功率相同的兩輛汽車，如果在相同時間內(nèi)勻速通過距離之比為S甲：S乙=2：5，那么兩輛汽車的牽引力之比為 ，兩輛汽車做的功之比為 . 13.在水平地面上，用100 N的力沿水平方向拉重為500 N的物體，在10 s內(nèi)勻速前進5 m，則物體的速度等于 m/s.拉力做的功等于 J，功率等于 W.此過程是人體內(nèi)的 能轉(zhuǎn)化為物體克服摩擦的內(nèi)能.,35,0,90,5:2,1:1,0.5,500,50,化學(xué),16.如圖甲所示，一塊質(zhì)量為0.2 kg的鐵塊被吸附在豎直放置