中考物理总复习课件--功和机械能.ppt

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1、功和机械能,知识与技能： （1）使学生深刻理解功的概念，明确功的公式， 掌握功的计算。 （2）知道什么是机械功以及怎样量度机械功的大 小。会理解和计算机械功功率. （3）知道什么是机械效率,它的大小与那哪些因素 有关。 （4）知道动能和势能的初步概念以及决定它们大小 的因素。了解动能和势能如何转化的。,动能 机械能 重力势能 势能 弹性势能,动能,势能,功： （1）力学里所说的功包括两个必要因素： 一是作用在物体上的力； 二是物体在力的方向上通过的距离。 （2）不做功的三种情况： 有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 即物体受力没有移动； 是物体沿力方向通过的距离； 物体凭惯性运动。,1、如

2、图5所示的四种情景中，人对物体做功的是 （ ） 2、下列关于力做功的说法，正确的是 （ ） A人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功 B人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子有做功 C汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功 D过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功,C, B,机械效率和功率的区别： 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示 做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效 率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多 大比例的有用功。,使用弹簧测力计时首先要做的是什么呢？,用弹簧测力计测钩码的重力,你还可以组装成其它的滑轮组！,讨论：,为得出滑轮组的机械效

3、率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？,刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳,实验器材：,钩码上升的高度（h）,细绳自由端通过的距离（s）,匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值,过程与方法： （1）通过师生互动，让学生理解做功的两个必 要因素，理解功的计算公式，知道功的原 理和功率的概念。 （2）培养学生的观察能力。 情感、态度与价值观： （1）培养学生严谨的科学态度。 （2）培养学生的科学世界观。,练习1,计算这三种办法运沙子的机械效率,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G人h +G桶h=400N 6m+2

4、0N 6m=2520J,W总=W有用+W额外=600J+2520J=3120J,=600J/3120J=19.2%,=,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外=G动h+G桶h=10N 6m+20N 6m=180J,W总=W有用+W额外=600J+180J=780J,=600J/780J=76.9%,=,W有用=Gh=100N6m=600J,W额外= G动h+G袋h=10N 6m+5N 6m=90J,W总=W有用+W额外=600J+90J=690J,=600J/690J=87%,=,判断：下面说法中是否正确 1有用功越多，机械效率越高 2额外功越少，机械效率越高 3物体做功越慢，机械效率越

5、低 4做总功越多，机械效率越低 5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高 6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高 7用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同 8因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 9做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高 10有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高,重点和难点 重点：功和功率的概念；机械功和机械能的 概念；机械效率的计算和怎样提高机 械效率；动能和势能的相互转化。 难点：做功的两个因素；结合实际理解功率 的概念。,例2、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如图所示，其中机械能增大的是（ ）,C,汽车水平匀速行驶 A,小孩从滑梯上

6、滑下 B,火箭升空时 C,滚摆上下摆动时 D,动能不变，势能不变，机械能不变,人受到摩擦阻力，机械能转化为内能,火箭动能增大，重力势能增大，机械能增大,由于存在空气阻力，机械能变小,例3、2003年10月15日，“神舟5号”载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。 火箭在加速上升过程中机械能增大， 这个能量是由_能转化过来的，燃料在燃烧过程中消耗了_能 （2）飞船完成任务后，飞船的返回舱在进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球，此时是将_转化为_；穿过黑障区后，迅速弹出减速伞和主伞。从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中，飞船返回舱的动能_，势能_。,化学,内,减小,内能,减小,机械能,

7、例4、跳伞运动员在“中华第一高楼”上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在整个下落过程中，运动员和降落伞的 （ ）,A势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B势能不断减少，动能不断增加，机械能减少 C势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少 D势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变,C,模拟 蹦极,例5、模拟“蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置，d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程

8、中,(1)动能的变化是_，_点的动能最小。_点动能最大 （2）小石块最终将_，由于_ （3）小石块经过b点时，橡皮筋 _(“具有”或“不具有”)弹性势能，_点的弹性势能最大。,先增大后减小,a、d,静止,空气阻力的存在，能量损耗了,不具有,d,C,c,过翻车,例题2,3：用杆秤（如图）测量 鱼的质量，当秤钩挂在A 点，绳纽挂在O点（支点）， 秤锤挂在B点时杆秤处于平 衡状态AO是10cm，BO 是30cm，秤锤的质量是 0.5kg，鱼的质量是 kg 4：请在图5中画出用瓶起 子启瓶盖的动力F1的力臂 L1和阻力F2。,. 5,L,F2,5 在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调 节杠杆两端的平

9、衡螺母，使杠杆在 位置 平衡，这样做是为了便于测量 ；如发现 杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节。,上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重05N， 杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。 (1)请将表格中的实验数据补充完整。 (2)小明的第3次实验存在错误，其错误是 。,水平,力臂,左,左,读错了,练习、某同学踢足球，球离脚后飞出10m远， 足球飞出10m的过程中人不做功。 （原因是足球靠惯性飞出）。 （3）力学里规定：功等于力跟物体在力的 方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS （4）功的单位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一个鸡

10、蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。 （5）应用功的公式注意： 分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。 公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强 调对应。 功的单位“焦”（牛米 = 焦）,功的原理： （1）内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少 于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离， 要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为 使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改 变力的方向，给人类工作带来很多方便。 我们做题遇到的多是

11、理想机械（忽略摩擦和机械本 身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功 （FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh） （3）应用：斜面 理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵从功的原理； 理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推 力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样 F做功就大于直接对物体做功Gh 。,功率： （1）定义：单位时间里完成的功 （2）物理意义：表示做功快慢的物理量。 （3）公式： PWt = Fv 根据功率的导出式：PFv可知功率一定时， 要增大F，必须减小v，即汽车上坡时要换低速档。 （4）单位：主单位 W 常用单

12、位 kW 换算：1kW=103W 某小轿车功率66kW， 它表示：小轿车s 内做功66000J （5）比较功率大小方法 a、做功时间相同，比较做功的多少， 在时间相同时，做功越多功率越大。 b、做功相同时，比较做功时间长短， 在做相同多的功，用时越短，功率越大,课时训练,11.一根直杆可绕轴O转动，在直杆的中点挂一重物，在杆的另 一端施加一个方向始终 杠杆垂直的力F，如图6-1-18所示，当 直杆从竖直位置慢慢抬到水平位置的过程中，力 F的大小变化 情况应是( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.不变,图6-1-18,A,课时训练,15.做“研究杠杆平衡条件”实验前，发现杠杆

13、左端低于右端， 应将杠杆左端的螺母向_移动，右端的螺母向_移动，才能 使杠杆在水平位 置平衡，当在A处挂2个钩码后(见图6-1-23)， 欲使杠杆平衡，应在B处挂 _个钩码；若拿掉B处钩码，改在 C处用弹簧测力计沿_ 方向拉，当弹簧测力计示数为 _N才能使杠杆平衡.(所有钩码 质量均匀50 g),图6-1-23,右,右,4,竖直向上,2.94,1、将一圆锥体推上台阶，现分别在A、B、C点用力，力的方向如图，则最小的推力是（ ） A、FA B、FB C、FC D、一样大,B,3、一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山 公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山 顶时，耗时15m

14、in，汽车发动机的牵引力为4000N。 求： （1）汽车行驶的速度。 （2）汽车发动机牵引力做的功。 （3）汽车发动机牵引力的功率。,解：（1）vSt 5.4103m1560s6m/s （2）WFS 4000N5.4103m2.16107J （3）PFv 4000N6m/s2.4104w,（5）机械效率的测量： 原 理：W有W总GhFs,4、在不计绳重和摩擦的情况下，利用图4所示的甲、 乙两 装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的 高度若用甲、 乙 表示甲、乙两装置的机械效 率，W甲、W乙表示拉力所做的功。（ ） A甲乙，W甲W乙 B甲乙，W甲W乙 C甲乙，W甲W乙 D甲乙，W甲w乙,A,

15、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。 通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60% 表示有用功占总功的60% 。 提高机械效率的方法：减小机械自重、减小 机件间的摩擦。通常是减少额外功，如搞好润 滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况 下，采用增大有用功来提高机械效率。例如， 在用滑轮组提高重物（不计摩擦）时,1、图16是工厂车间里用来吊运物体的天车及其 滑轮组示意图，钢丝绳用2000N的力将重为 6000N的物体匀速吊起若在1min内，货物 从地面被提升到6m高处，求： （1）钢丝绳提升货物时所做的有用功和有用功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）要提高滑轮组的机械效率，可采用哪些

16、方法？ （答出2种方法即可）,解：（1）W有Gh6000N6m3.6104J P有Wt3.6104J60s600w （2）W总FSF4h2000N46m4.8104J W有W总3.6104J4.8104J75% （3）减小动滑轮、绳重、减小摩擦等,2、如图6所示，将体积为2.l-3m3的松木块， 沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N松 木块沿斜面移动lm，上升的高度为30cm 求：(1)松木块的重力 (2)斜面的机械效率 (g=10Nkg 木 = 0.5lO3kgm3。),解：（1）GmgVg 0.5lO3kgm32.l-3m310NKg10N （2）W有Gh10N30102m3J W总FS

17、4N1m4J W有W总3J4J75%,3、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备 的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板B；三 个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。 （1）实验还需补充的器材有_； （2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。 通过分析数据，你可以得出结论：_； （3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重 6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率 是_； （4）斜面的机械效率可能与斜面的_有关。 （只填一个因素）,弹簧测力计,同一斜面，机械效率相同,.%,摩擦、倾斜程度,动能

18、和势能 （1）能量：一个物体能够做功， 我们就说这个物体具有能 理解：能量表示物体做功本领 大小的物理量；能量可以用能够 做功的多少来衡量。 一个物体“能够做功”并不是一 定“要做功”也不是“正在做功”或“已 经做功”如：山上静止的石头具有 能量，但它没有做功。也不一定要 做功。,探究决定动能大小的因素： 猜想：动能大小与物体质量和速度有关； 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量； ？如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少 ？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达 斜面底端时速度大小相同； ？如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下； 分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运

19、动物体质量 相同时；速度越大动能越大； 保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量 越大动能越大； 得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动 能越大，质量越大动能也越大。,（4）机械能：动能和势能统称为机械能。 理解：有动能的物体具有机械能； 有势能的物体具有机械能； 同时具有动能和势能的物体具有机械能。,动能和势能的转化 （1）知识结构： （2）动能和重力势 能间的转化规律： 质量一定的物体，如果加速下降， 则动能增大，重力势能减小，重力势 能转化为动能； 质量一定的物体，如果减速上升， 则动能减小，重力势能增大，动能 转化为重力势能；,1、超市的自动扶梯把小明从一楼匀速送到二楼

20、的过 程中，小明的 （ ） A动能减小，势能增大，机械能不变 B动能增大，势能增大，机械能增大 C动能不变，势能增大，机械能增大 D动能不变，势能不变，机械能不变 2、用绳子把一个铁锁悬挂起来把铁锁拉到刚好 贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动（如图16）， 铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动， 然后再从c往回运动 （l）从a点到最低点b点的过程中， 铁锁的动能、重力势能如何变化？ （2）从能的转化和守恒角度分析铁 锁摆回时能否碰到鼻子。,C,动能增大、重力势能减小,不能,3、下图表示撑杆跳高运动的儿个阶段：助跑、 撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转 化情况是： .助跑阶段，运动员消耗体内的化学能_ (选填“大于”、“小于”或“等于”)运动员和撑杆获 得的动能。 .撑杆起跳阶段，运动员的_ 能增加。 .运动员越过横杆后， 运动员将_ _能转化_ _能。,等于,重力势,重力势能,动能,谢谢同学们 同学们再见,