资源简介

(共36张PPT)
第十一章
功和机械能复习
定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
不做功的三种典型情况
（1）有力无距，即S=0；
（2）有距无力，即F=0；
（3）有力有距，力距垂直，即F⊥S。
一、功的定义
做功的二个必要条件
力
力的方向上移动距离
不做功的三种情况
1、踢球时，从脚接触到球飞出去的过程中，脚对球的力对球做了功吗？
2、脚踢出去的足球在空中飞行时，脚对球做了功吗？
3、脚踢出去的足球从空中落向地面时，球的重力对球做了功吗？
4、球落地后，在水平足球场上继续滚动，脚对球做了功吗？
5、球落地后，在足球场上继续滚动时，球的重力对球做了功吗？
二、功的计算
功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
W = Fs
对应单位：
1 J＝1 N ×1m
意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
考点·梳理知识点
做功的两种类型
（1）克服重力做功： ①先确定重力G；
②确定重力在竖直方向上移动的距离h； ③根据W=Gh计算功；
（2）牵引力F（或阻力f）做功：
①可根据“匀速运动”字眼利用二力平衡求得牵引力（或阻力）；
②确定沿力的方向上移动的距离s；
③根据W=Fs（或W=fs）计算功。
功的简单计算
例题：起重机将2×104 kg的货物从地上吊起3 m高后，又在水平方向上移动5 m，求起重机做了多少功？
解： 起重机的拉力等于货物的重力，在水平方向移动，拉力不做功，所以，起重机做的功为：
G=mg
=2×104 kg×10 N/kg
=2×105N
W＝Fs＝Gh
　＝2×105N×3 m
＝6×105 J
一、功率
1.定义:____与_____________之比叫做功率，它在数值上等于
所做的功，物理学中，用功率来表示做功的____。
2.公式：______
3.单位：
功
做功所用时间
单位时间内
快慢
焦耳每秒（J/s）
瓦特（W）
解：因为匀速提升，所以拉力与石头的重力相等，即
F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104N
石头在拉力方向上移动的距离
s =1m
拉力做的功是 W = Fs = 6×104 N×1 m = 6×104 J
起重机功率
二、功率的计算
大石头质量为6 t，起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？
1.拓展思维：假定汽车输出功率不变！汽车上坡时，为什么驾驶员需要换低档减速爬坡？
由公式P=Fv可知，当汽车发动机的功率P一定时，减小汽车速度v，可以增大汽车的牵引力F，汽车上坡更容易。
2.功率推导式P= =Fv的应用：适用于物体做匀速直线运动，其中v的单位是m/s。此公式对功率的实际应用有较大的意义，如汽车发动机的功率一定时，由F= P/V可知，牵引力与速度成反比，所以汽车爬坡时，司机采取的措施是换挡减速，以获取更大的牵引力。
物体能够对外做功我们就说，物体具有能量。
能是物体对外做功的一种本领。
对外做功是物体具有能的一种体现。
做功对应能量的转化或转移。
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
动能的大小跟哪些因素有关？
影响动能大小的因素
能力·突破重点实验
实验 探究物体的动能跟哪些因素有关
1.实验方法：
（1）转换法的使用：通过小球推动木块的距离来体现小球动能的大小。
（2）控制变量法的应用：
①探究动能大小与质量的关系：控制不同的小球从斜面相同的高度释放；
②探究动能大小与速度的关系：控制相同的小球从斜面不同的高度释放。
2.实验操作要点及注意事项：
（1）让小球从某一高度处静止自由滑下。 （2）选择同一个小球的目的：控制小球的质量相同。 （3）控制小球到达水平面的速度相同的方法：控制不同质量的小球下滑的高度相同。
能力·突破重点实验
3.实验数据及实验分析：
（1）实验推理与假设：水平面绝对光滑，小球将做匀速直线运动。
（2）动能、势能的相互转化：物体从斜面顶端静止自由释放运动到水平面时，重力势能转化为动能；两物体碰撞后运动一段距离停下来，这个过程中两物体的动能转化为内能。
（3）实验评价与改进。
4.实验结论：质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。
能力·突破重点实验
样题 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的 能转化为动能，其动能大小是通过 （选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。
重力势
距离S
能力·突破重点实验
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有 ，小木块最终会停下来是因为受到 力的作用。
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 。
（4）分析比较 两组实验可得
出物体的动能与质量的关系。
惯性
阻
大
甲、丙
1.火车进站时，它的动能 。火车出站时，它的动能 。
2.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能 。
3.汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。
4.某同学慢跑和快跑时： 动能大。
变小
变大
变小
满载
快跑
从能量的角度分析：
（1）为什么要对机动车限速？
（2）为什么对重载车限制速度小？
答:（1）汽车的质量一定，速度大,动能就大,不容易刹车,制动距离长，容易造成交通事故；若造成交通事故，损失更大。
（2）汽车速度一定时，质量越大，动能就大,不容易刹车,制动距离长，容易造成交通事故；若造成交通事故，损失更大。
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
重力势能的大小与什么因素有关？
影响重力势能的因素
高度相等的物体，质量越大，重力势能越大。
质量相等的物体，高度越高，重力势能越大。
结论：
一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能 ，重力势能 (填“变大”或“变小”)。
某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ）
A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小
C．动能不变，重力势能不变 D．动能变小，重力势能变大
变小
变小
D
射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。
主要决定因素:
弹性形变程度。
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
动能和势能
质量
运动速度
高度
质量
弹性形变程度
对外做功
焦耳J
大
弹性形变
被举高
运动
物体具有机械能的总量等于动能、势能能量之和。
大量的事实告诉我们，动能和势能可以相互转化。
动能与势能的相互转换
机械能及其转化（重点）
从隐含条件中判断速度、高度、质量的变化情况：
（1）判断速度大小的变化：匀速（v不变）；加速（v变大）；减速（v变小）。
（2）判断高度的变化：上升（h变大）；下降、下滑（h变小）；近地点（h最小）；远地点（h最大）。
（3）判断质量的变化：投放救灾物资的飞机、正在洒水的洒水车（m减小），空中加油机给直升机加油（直升机质量增大，加油机质量减小）。
（4）判断机械能的变化：光滑（无摩擦力做功，机械能不变）；粗糙（克服摩擦做功，机械能减少）。
样题3 蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，是我国奥运新兴优势项目，也是深受广大青少年喜爱的健身运动，如图所示是蹦床运动员运动到最高点后竖直下落的情景，不计空气阻力，下列分析正确的是（ ）
A.运动员在最高点时，只有重力并且不具有惯性
B.运动员在接触蹦床前下落过程中，重力势能转化为动能
C.运动员下落压缩蹦床过程中，运动员的动能不变
D.运动员静止站立在蹦床上时，他的重力与对蹦床的压力是一对平衡力
B
3.判断下列情况下物体的动能、重力势能、机械能的变化情况。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
（1）游客乘坐索道缆车匀速上山，游客的动能 ，重力势能 ，机械能 。
（2）飞船在轨道上从近地点向远地点运动时，动能 ，重力势能 ，机械能 。
（3）汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶，动能 ，重力势能 ，机械能 。
（4）“飞流直下三千尺”中水的动能 ，重力势能 。
增大
减小
增大
不变
不变
增大
增大
增大
减小
增大
增大
分析卫星在近地点和远地点之间的能量变化关系？
近地点到远地点：
动能转化为重力势能。
远地点到近地点：
重力势能转化为动能。
所以近地点的运动速度比远地点的运动速度快。
只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
例题：（多选）下列过程中，机械能守恒的是(　　)
A、小孩从滑滑梯上滑下，臀部有灼热感觉
B、下落的雨滴（考虑空气阻力）
C、上抛的乒乓球（忽略空气阻力）
D、大气层外的卫星从近地点到远地点飞行
E、电动玩具车在斜面上匀速上升
F、火箭加速升空
方法提示：从能量角度分析：机械能有没有损失或补充；
CD
内能
机械能
机械能
机械能
电能
化学能

展开更多......

收起↑