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第15讲 功和机械能

第15讲  功和机械能
第15讲  功和机械能

第15讲功和机械能

功、功率

1.功

两个必

要因素

一是作用在物体上的______;二是物体在_________上通过的距离

三种不做功的情况不劳无功物体没有受到力的作用,但由于惯性通过了一段距离.例如踢出去在空中运动的足球

不动无功物体受到力的作用,但保持静止状态,即没有移动距离.例如“推而不动”、“搬而未起”

劳而无功物体受到力的作用,也移动了一段距离,但移动距离方向与力的方向垂直.例如手提物体沿水平方向移动

功的

计算

文字式

功等于__________与_________________________________的乘积

表达式________________

单位________,符号为_________,.1 J=1 N·m

【提示】在利用功的计算公式进行计算时,力与物体移动的距离在方向上必须一致

2.功率

定义在物理学中,把____与______之比叫做功率

意义表示物体________的物理量

公式P=___________

单位基本单位是_______,符号是_____;工程技术上还常用_______,符号是.单位的

换算关系:1 kW=_______W,1 W=1 J/s

【提示】功率表示做功的快慢,功表示做功的多少.一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定,功率大的做功不一定多,做功多的功率也不一定大.在分析功和功率的关系时,必须考虑时间的因素.

机械效率

三种功有用功我们需要的,必须要做的功叫做有用功,用W有表示

额外功我们在做有用功的同时,我们还不得不做的功叫做额外功,用W额表示

总功有用功与额外功之和是总共做的功叫做总功,用W总表示.用公式表示为_______________

.机械效率定义物理学中,将________跟______的比值叫做机械效率,用___________表示表达式________________

说明机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总_______ 总功,故机械效率总_________

机械效率的高低与使用机械是省力还是费力________________

测原理___________________________

滑轮组的机械效率

过程

沿________方向_______拉动弹簧测力计使钩码升高,测出钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离s

结论 同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越______;提升相同重物,滑轮组越多,机械效率越________,但越____力

提高机 械效率 的方法 ___________动滑轮的重;加润滑油,减小_______;________物重

动能、势能

能 量 定义

物体能够______,我们就说这个物体具有_______,简称________ 单位 能量的单位是_______,符号是____ 功与能量关系 一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大

动能

定义

物体由于_____而具有的能,叫做动能

探究物体的动 能跟哪些因素 有关 探究方法:控制变量法、转换法,即物体动能的大小通过观察__________来判断 实验过程:①让同一钢球从不同的高度滚下,探究物体动能与其_____

的关系;

②让质量不同的钢球从同一滚下,目的是____________________,探究物体动能和其质量的关系

结论:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大

重力 势能 定义 物体由于________ 而具有的能,叫做重力势能

影响因素 物体的________越大,_______越高,它具有的重力势能就________ 比较方法 相同质量时比较________;举起相同高度时比较___________ 弹性 势能

定义 物体由于____________而具有的能,叫做弹性势能 影响.因素

物体的________越大,它具有的弹性势能_________

【提示】一般而言,规定物体在“水平地面”上的重力势能为零.

机械能及其转化

机械能

定义 ______、______和_______ 统称为机械能

单位________,符号____________

机械能转化动能与重力势能之间相互转化转化的规律是减小的能量转化为增大的能量动能与弹性势能之间相互转化

人造地球卫星能量转化从近地点→远地点:_____能转化为______能

从远地点→近地点:______能转化为_____能

机械能

守恒

如果只有动能和势能的相互转化,机械能的总和保持________________

【提示】题中如果有“在光滑斜面上滑动”;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒.

命题点1 功和功率

(2014·安徽)攀岩是一项挑战自然,超越自我的惊险运动.一位攀岩者体重为520 N,背着质量为8 kg的背包,用时40 min登上高为9 m的峭壁.在此过程中攀岩者对背包做功______J,他做功的平均功率是_______W.(g 取10 N/kg)

方法归纳:应用功、功率公式进行计算时,一是要注意物理量的同一性,功率、所做功、和做功时间的要对应;二是要单位统一,功的单位必须是焦耳(J),时间的单位必须是秒(s),得到的功率的单位才是瓦特(W).

1.(2013·常德)甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图像如图所示,则从图像可以判断( )

A.甲比乙做功多

B.甲比乙做功少

C.甲比乙做功快

D.甲比乙做功慢

2.(2013·绵阳)体重60 kg的王健做引体向上,在1 min时间内完成了10个,每次上拉,身体重心上升30 cm,则他每完成一次引体向上做功______J,1 min内的平均功率是______W.(g取10 N/kg)

3.(2014·枣庄)俯卧撑是一种常见的体育活动,运动身体可视为杠杆,如图是小华同学做俯卧撑时的示意图.小华重500 N,每做一次将身体撑起,肩部上升0.4 m.小华身体可视为杠杆,在某次测试中,他1 min钟内完成30个俯卧撑,已知O点为支点,A′点为重心,OA=0.9 m,AB=0.6 m.求:

(1)地面对手的支持力;

(2)小华将身体撑起一次所做的功;

(3)小华做功的功率.

命题点2 机械效率

(2014·安徽)工人师傅使用一个动滑轮将400 N 的重物匀速提升到3 m 高处,假如所用的拉力方向竖直向上、大小为250 N ,则( ) A.拉力所做的功为750 J B.机械的效率为80%

C.若用该动滑轮提升更重的货物,机械效率将保持不变

D.若采用轻质滑轮完成原任务,机械效率将保持不变

方法归纳:(1)滑轮组竖直放置机械效率的计算公式为η=W 有用/W 总=.s F Gh

(2)影响滑轮组机械效率的因素是重物所受的重力和滑轮组本身的重力的大小及绳子与滑轮组之间的摩擦力.

1.(2013·漳州)下列关于机械效率的说法正确的是( ) A.机械效率不可能达到100%

B.随着科学技术的发展,机械效率可能会大于100%

C.滑轮组的机械效率一定大于动滑轮的机械效率

D.杠杆的机械效率一定大于动滑轮的机械效率

2.(2014·枣庄)如图所示,利用滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N 的物体,拉力F 的大小为30 N ,若物体和地面间的摩擦力大小为45 N ,则A 处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )

A.45,50%

B.45,75%

C.60,50%

D.60,75%

3.(2014·呼和浩特)已知斜面倾角为30°,斜面高为2 m.小兵同学用绳子沿斜面将重为400 N 的木箱由斜面底端匀速拉到顶端.拉力大小为300 N ,绳重不计.求:

(1)小兵对木箱做的有用功;

(2)斜面的机械效率;

(3)斜面对物体施加的摩擦力.

命题点3 机械能及其转化

(2014·庆阳)如图是一同学正在体育课中进行实心球投掷训练,投出的实心球在上升过程中( )

A.动能不变重力势能增加

B.重力势能不变动能增加

C.动能转化为重力势能

D.重力式能转化为动能

方法归纳:分析机械能转化的方法:(1)动能转化为势能的标志是速度减小,被举高的高度(或形变)增大;(2)势能转化为动能的标志是被举高的高度(或形变)减小,速度增大;(3)结合问题情境展开进行分析,得出答案.

1.(2014·荆州)物体受平衡力作用时,对于它所具有的机械能的判断中,正确的是( )

A.机械能一定不变

B.动能一定不变

C.势能一定不变

D.动能可能增加

2.(多选)(2014·潍坊)在索契冬奥会上,我国选手贾宗洋在自由式滑雪比赛中获得铜牌.他在比赛过程中运动的轨迹(a→b→c→d→e)如图所示,如果不计空气阻力,则贾宗洋( )

A.从a点下滑到b点过程中,动能增加

B.从b点运动到c点过程中,重力势能增加

C.在c点的机械能等于d点的机械能

D.在a点的重力势能等于c点的重力势能

3.(2013·镇江)如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.由图可知,下落过程中,皮球的速度______,离开地面上升的过程中,皮球的重力势能,动能减小.皮球运动过程中的机械能_______.(填“增大”“减小”或“不变”)

命题点1 探究滑轮组的机械效率

探究滑轮组的机械效率是中考的热点,它在中考中占有的一定的地位,考查的内容主要从实验的基本操作过程、对于实验现象、实验数据的分析、利用控制变量法设计实验,得出实验结论、分析机械效率的影响因素等方面展开.

(2013·苏州)某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进行验证.

(1)如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作________________.

(2)下列A、B是同学提出的两个猜想:

猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;

猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关.

(3)为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.

①按图___滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A,若实验测得两个滑轮组的机械效率大小______(填“相等”或“不相等”),则可初步判断猜想A是错误的;

②按图____ 滑轮组准备做的两个实验用来验证猜想B,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是______(填“正确”或“错误”)的.

(4)接着,小组进行了实验验证.

方法归纳:滑轮组的机械效率的高低与提起的物重、动滑轮的重、绳重、摩擦有关.(1)利用相同的滑轮组提升不同的货物,提升的货物越重,滑轮组的机械效率就越高;(2)利用不同的装置提升相同的货物,含有动滑轮个数越多的,滑轮组的机械效率越高.

(5)下面是小明同学在这次探究实验中得出的记录的实验数据,如下表所示:

实验次数物体重力/N 动滑轮重力/N 拉力/N 承重绳子的段数n机械效率

1 2 1 1 3 67%

2 4 1 1.7

3 78%

3 4 2 2 3 67%

4 4 1 2.5

①第4次实验承重绳子的段数为_________,机械效率为____________;

②分析上面表格,由第2次和第3次实验可知,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越___________ . 命题点2 探究影响动能和势能的因素

“探究动能的大小与什么因素有关”这一实验在中考中往往从以下几个方面来综合考查.(1)控制变量法的应用;(2)转换法的应用;(3)经常结合汽车制动滑行、酒醉驾车、超载超速等实例.较有实际意义.

(2013·抚顺)如图所示是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验,请补全下面实验过程:

(1)在探究动能大小与物体质量关系时,应使小球的质量_______(填“相同”或“不同”),到达斜面底端时的_________相同;

(2)如图1、2所示,质量为m的小球与质量为2m的大球,从同一斜面的同一高度由静止释放,观察到大球将木块推出的距离较远,由此可得到的结论是:当速度相同时,质量越大,_____________.图1中木块被推动时所受摩擦力大小_______(填“大于”“小于”或“等于”)图2中木块被推动时所受摩擦力大小;

(3)在探究动能大小与物体运动速度的关系时,应将____图与____图比较,其中____图中木块被推动的距离较远.

方法归纳:影响动能的因素有多个,故在探究时注意控制变量法的应用.实验中通过小球从斜面上滚下的高度来控制小球到达水平面的速度;通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小.

(4)根据实验探究结论,我们明白了机场周围不允许有鸟类飞行,以免撞毁飞机,是由于小鸟相对于飞机的_______很大,因而具有很大的_______能.

1.基础过关

一、选择题

1.(多选)(2014·株洲)在排球运动中,跳发球(图)是最具威力的发球方式,其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有( )

A.抛球

B.腾空

C.击球

D.落地

2.(2014·广州)如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间t ab>t cd,运动距离s ab=s cd,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )

A.ab段做功较多

B.ab段与cd段的功一样多

C.ab段功率较大

D.ab段与cd段的功率一样大

3.(2014·威海)小刚和小明分别用沿斜面向上的力F甲、F乙把同一重物匀速拉到两个斜面的顶端,若两个斜面光滑、等高,甲斜面长4 m,乙斜面长5 m,所做的功分别为W甲·W乙,则下列说法正确的是( )

A.使用甲斜面比使用乙斜面要省功

B.甲斜面的机械效率比乙斜面的机械效率

C.拉力F甲与F乙之比为5∶4

D.两个拉力做功W甲与W乙之比4∶5

4.(2014·宁波)利用如图所示的装置,工人用力F把重为100 N的物体以0.2 m/s的速度匀速提升6 m.若不计绳重和摩擦,则这一过程中( )

A.拉力F的大小为50 N

B.绳子自由端的速度为0.4 m/s

C.拉力F所做的功为600 J

D.拉力F的功率为10 W

5.(2014·株洲)在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中,小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图像如图所示.若不计空气阻力,那么这种能量是( )

A.重力势能

B.动能

C.机械能

D.弹性势能

6.(2014·荆州)一根细长绳的下端系一个金属小球,上端固定,就制成一个摆.把小球拉离竖直位置松手,让它摆动起来,如图所示,可以观察到小球在摆动过程中摆动的幅度会逐渐减小,最终会停下来,对于小球在摆动过程中的能量转化情况,下列说法中不正确的是( )

A.小球从高处向低处摆动过程中,势能部分转化为动能

B.小球从低处向高处摆动过程中,动能部分转化为势能

C.小球在摆动过程中,机械能守恒

D.小球依次经过最低点时,动能会逐渐减少

二、填空题

7.(2013·株洲)工人用力F水平推重为200 N的物体,在4 s内水平推力F与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示.在这过程中,水平推力做的功为_______ J,推力做功的功率为________W.

8.(2014·南京)如图所示,搬运工人用滑轮组在20 s内将重为540 N的重物匀速提升3 m,所用拉力为200 N,则他所做的有用功是______J,额外功是______J,拉力的功率是______W,滑轮组的机械效率是________.

9.(2014·德州)如图所示,在斜面上拉一重50 N的木块到0.3 m高处,木块沿斜面向上移动了1 m,共耗时5 s.已知拉力为20 N,则拉力的功率为_____W,此斜面的机械效率为______.

10.(2013·遵义)2012年6月16日“神舟九号”载人飞船成功发射,完成任务后宇航员乘返回舱安全返回,返回舱到达离地面一定高度时打开降落伞,受到空气的阻力而匀速下落,在匀速下落过程中,返回舱的动能______,机

械能_______.(填“增大”“不变”或“减小”)

11.(2014·广州)滚摆从如图的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,这三个位置:滚摆重力势能最大的是_____、动能为零的是_____、机械能最大的是______.(填写位置序号)

三、实验探究题

12.(2014·台州)利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验.用两根细绳将小球悬挂起来,拉起小球,当细绳与竖直方向成θ角后松手,小球撞击水平木板上的木块,记下木块移动的距离s.改变角度θ的大小,重复实验.

(1)利用如图两根细绳悬挂小球,而不用一根细绳,其好处是_____________________ .

(2)本实验探究的问题是物体的动能大小与____________________的关系.

(3)利用上述实验,同时还可以探究的问题是_____________________________________ .

四、计算题

13.(2014·凉山)某人用如图所示的滑轮组用100 N的拉力F将180 N的重物在4 s内匀速提高5 m,若不计绳重和摩擦.求:

(1)拉力做功的功率;

(2)该滑轮组的机械效率.

2.能力提升

一、选择题

1.(多选)(2013·成都)如图1所示,建筑工人用滑轮组提升重为285 N的水泥桶,动滑轮重为15 N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中,水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图2所示.由此可知( )

A.水泥桶匀速上升的速度为3 m/s

B.0~10 s内建筑工人对绳的拉力做的功为900 J

C.0~8 s内建筑工人对水泥桶做的功为684 J

D.建筑工人对绳的拉力的功率为30 W

2.(2014·泸州)如图所示,某同学用大小为F的水平推力,推着重力为G的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动,当木箱运动的距离为s时,下列关于做功的判断正确的是( )

A.木箱受到重力做功的大小为Gs

B.木箱受到地板的摩擦力做功大小为Fs

C.木箱受到合力做功的大小为Fs

D.木箱受到地板的支持力做功大小为(F+G)s

3.(2014·汕尾)如图所示,小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中,下列说法正确的是( )

A.他受到的重力不做功

B.他的重力势能减少

C.他的动能增加

D.他的机械能不变

二、填空题

4.古时候,有端午节吃桃子的习俗.桃子从树上落下,先后经过A、B、C三点,且AB=BC(如图示).在AB和BC 过程中桃子重力所做的功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,则有W1____W2;P1_____P2.(填“大于”“等于”或“小于”)

5.(2013·雅安)电动自行车已成为大众化的一种交通工具,小乔对家里的电动自行车进行了测试,他骑车在平直的路面上由静止开始运动,获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像.已知匀速行驶时,电动机输入电压48 V,输入电流5 A,由图可知,7~12 s电动自行车受到的摩擦力为______N;电动自行车匀速行驶时,电能转化为机械能的效率为_______%.

6.(2014·杭州)用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零.已知AC间的高度差为h,则从A位置到C位置铁球的重力做功是___________;在此过程中弹簧的弹性势能增加量为.B位置到C位置的过程中铁球所受的重力______(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力.(整个过程中不计能量损耗)

三、实验探究题

7.(2014·雅安)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.

实验次数物理量 1 2 3

钩码重G/N 4 4 6

钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1

绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4

绳端移动距离s/m 0.3 0.4

机械效率η74.1% 62.5%

(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,使钩码上升.

(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用____(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验.

(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率_____(填“越高”“不变”或“越低”).

(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端移动距离s= _____m,机械效率η= ______.

(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,____________________. .

四、计算题

8.(2014·荆州)建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物,电动机带动绕有钢索的轮轴转动,与钢索相连的重物就被匀速提升,如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm,电动机带动轮轴每秒钟转1圈,被提升的重物质量m=600 kg,电动机的电功率P=4 kW,g取10 N/kg,求:

(1)在1 min内重物被提升的高度;

(2)在1 min内钢索对重物所做的功;

(3)这套设备的机械效率为多少?

第15讲功和机械能

考点解读

考点1 1. 力力的方向力物体在力的方向上移动的距离W=Fs焦耳J 2.功做功所用时间做功快慢W/t 瓦特W 千瓦kW 103

考点2 1. W总= W有+ W额2. 有用功总功ηη=W有/W总小于小于1 无关η=W有/W总=Gh/Fs 竖直匀速高低省减小摩擦增加

考点3 做功能量能焦耳J 运动木块被推动的距离速度高度使两球到达水平面时的速度相同高度质量举得越大举高的高度物体质量发生弹性形变弹性形变越大

考点4 动能重力势能弹性势能焦耳J 动重力势重力势动不变

各个击破

例1 720 2.25

题组训练 1. C 2. 180 30

3.(1)动力臂OB=OA+AB=0.9 m+0.6 m=1.5 m,

阻力臂OA=0.9 m,

由杠杠平衡条件得:F1L1=F2L2,

F1×1.5 m=500 N×0.9 m,

F1=300 N,

所以地面对手的支持力是300 N;

(2)小华将身体撑起一次所做的功:

W=Fs=300 N×0.4 m=120 J;

(3)小华做功的功率:P=Wt=120 J×3060 s=60 W.

例2 B

题组训练1.A 2.B

3.(1)W有=Gh=400 N×2 m=800 J;

(2)斜面长2h,η=W有/W总=W有/F·2h=800 J/300 N×4 m=66.7%;

(3)W额外=W总-W有=F·2h-W有=1 200 J-800 J=400 J,

克服摩擦力做功400 J,

∵W额外=F·2h,

∴F=W额外/2h=400 J/4 m=100 N.

例3 C

题组训练1. B 2. ABC 3. 增大增大减小

实验突破

例1 (1)控制变量法(3)①1、3 相等②1、2或3、4 正确

拓展训练(5) 2 80% 低

例2(1)不同速度(2)动能越大等于(3)1 3 1

拓展训练(4)速度动

整合集训

基础过关

1.AC

2.B

3.C

4.C 5 .B 6.C 7. 120 30 8.1 620 180 90 90% 9.4 75% 10.不变减小11.位置1 位置1 位置1

12.(1)便于控制小球的撞击方向(或便于撞准木块等)(2)速度(3)物体重力势能大小与高度有什么关系?或重力势能大小与高度的关系

13.(1)由图知,n=2,s=2h=2×5 m=10 m,

拉力做功:W总=Fs=100 N×10 m=1 000 J,

人拉绳子的功率:P=Wt=1 000 J4 s=250 W;

(2)W有用=Gh=180 N×5 m=900 J,

滑轮组的机械效率为:η=W有用/W总=900 J/1 000 J=0.9=90%.

能力提升

1. BC

2.B

3.B

4.等于小于

5.35 87.5

6.Gh Gh 小于

7.(1)匀速(2)乙(3)越低(4)0.3 83.3% (5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高

8.(1)轮轴在1 min内转过的圈数N=nt=1×60=60转,

故重物上升的高度h=NL=60×0.4 m=24 m;

(2)钢索对重物做功

W=mgh=600 kg×10 N/kg×24 m=1.44×105 J;

(3)电动机在1 min消耗的电能

W总=Pt=4 000 W×60 s=2.4×105 J,

该装置的机械效率为η=WW总=1.44×105 J/2.4×105 J=60%.

第十五章 功和机械能复习导学案

第十五章《功和机械能》复习导学案 学习目标: 1、能说出功及功率的概念,能用生产、生活中的实例解释机械功及功率的含义。 2、能正确理解机械效率的含义。 3、理解功的原理,知道任何机械都不能省功。 4、会用W=FS、P=W/t、η=W 有/W 有 这些公式及变形公式进行简单的计算。 学习重点: 机械效率和机械能的转化。 学习难点: 功、功率、机械效率的综合计算。 课前预习 1、在力学中,做功包含两个必要因素:一是;二是。功的物理量符号是,单位是, 2、和的比值叫做机械效率,其计算公式是,除了理想机械外,任何机械的效率总是 1,这是因为使用任何机械除了做外,都不可避免的要做功。 3、功率是表示的物理量,功率的单位是。一台机器的功率是400w,其物理意义是。 4、物体由于而具有的能量叫做动能,运动物体的动能大小与物体的和 有关。 5、物体由于而具有的能量叫做重力势能,物体重力势能的大小与物体的和 有关。 6、物体由于而具有的能量叫做弹性势能,物体越大,它具有的弹性势能就越大。弓拉的越弯,放手后箭射得就越远,可见,弓拉的越弯,它的能就越大。 7、雨滴在空中匀速下落的过程中,雨滴的动能,重力势能,机械能。(填“变大”或“变小”“不变”) 学完本章你有哪些疑问? 1

1、。 2、。 课内探究 自主学习: 1、在什么情况下力不做功?要说做了功必须满足的条件有哪些? 2、你能正确理解什么是机械效率吗? 3、仿照前面学过的比较物体运动快慢的方法,想一想比较物体做功快慢的方法有哪些? 合作探究: 1、小组讨论:机械效率总小于1往往是由于那些因素造成的?说一说提高机械效率的方法有哪些? 2、列举生活中见过的能量转化现象,并说出它的能量转化方式。 3、为什么说使用机械并不能省功,举例说明。使用斜面省力,但需要多做功,这是什么原因造成的? 精讲点拨: 1、在修建奥运会场馆时要用起重机,起重机把8000N的重物竖直向上匀速提升5m后又沿水平方向匀速移动了2m,在这一过过程中钢丝绳向上的拉力对物体做功多少焦? 点拨:本题重点考察对物体“做功”这一概念的正确理解,知道物体做功必须满足的两个条件——力和在力的方向上前进的距离。不要看到力和距离两个物理量就简单相乘。 2、用一个动滑轮把重为G=100N的物体提到h=9m的高处,人拉绳端的力F=60N问:(1)人做的总功是多少?(2)人做的有用功是多少?(3)人做的额外功是多少?(4)动滑轮的机械效率是多大?(5)若人提物体所用时间为20s,则人做功的功率多大? 点拨:本题主要考察对总功、有用功、额外功、机械效率、功率这几个基础概念的理解,另外在解题过程中要注意正确区分机械效率和功率,千万不要混淆。 2

初中物理功和机械能中考试题含答案修订版

初中物理功和机械能中 考试题含答案修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】

功和机械能 一、填空题 1. 2016年4月24日定为首个中国航天日,是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功,卫星加速升空的过程中重力势能__变大__,动能__变大__(选填“变大”“变小”或“不变”)。 【点评】卫星升空的过程中,动能和重力势能都是增大的,这是我们应该特别注意的。 2.在开展课外活动时,小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升,速度为 2 m/s,功率为30 W,则无人机上升10 s升力所做的功为__300__J,无人机重为__15__N。 3.西宁市湟水河河道改造工程中,装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m,装载机的举力对石块做功为__6×103__J,举力做功的功率为__1.2×103__W。 4.“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。实验的目的是探究钢球动能的大小与__速度__的关系;实验时,是通过观察__木块被推动距离的大小__,来判断钢球动能的大小。物理研究方法有许多,如“控制变量法”“模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等,本实验利用了控制变量法和__转换法__。 [解析] 同一钢球,质量相同,从不同的高度由静止滚下,体现了钢球到底端时的速度不同,由此可知:此实验研究的是动能大小与速度大小的关系,即此时用的是控制变量法;同时采用转换法,将钢球的动能大小转换为观察木块被推动的距离远近,钢球把木块推出去得越远,钢球的动能越大。

功和机械能(知识总结)

功和机械能 一、功 1、功 (1)力学中的功:如果一个力作用在物体上,物体移动了一段距离,这 个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (2)功的两个因素:一个是,另一个是。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)不做功的三种情况:①物体受到了力,但。②物体由于惯性运动通过 了距离,但。③物体受力的方向与运动的方向相互,这个力也不做功。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 2、功的计算 (1)计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的。即:W= 。 (2)符号的意义及单位:表示功,单位是 (J),1J=1N·m;表示力,单位是 (N);s表示距离,单位是米(m)。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 (3)计算时应注意的事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。③F、s的单位分别是N、m,得出的功的单位才是J。文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3、功的原理——使用任何机械。 如何判断物体的做功情况 1.理解判断的依据 依据:见课本P207——做功的两个必要因素. 重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”. 2.明白不做功的三种情况 A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”. B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平 方向移动).此情况叫“垂直无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 3.在分析做功情况时还应注意以下几点 A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功. B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指 出是哪一个力对哪一个物体做功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我 们通常说物体克服阻力F做了功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途 比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W=Gh; 在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W=fs. (二)对公式W=Fs的理解 1.公式一般式 W=Fs 常用式 W=Gh(克服重力做功)或W=f阻s(克服摩擦阻力做功) 2.单位焦耳(J) 3.注意事项 A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.

第十一章 功和机械能复习课教案

第十一章功和机械能复习课教案 【教学目标】 (一)知识与技能 1、理解功的概念,能判断力对物体是否做功; 2、理解动能和势能的概念,并学会运用控制变量法进行科学探究; 3、会判断机械能守恒的条件,提高功、功率相关公式计算运用技巧。 (二)过程与方法 1、通过知识竞答,培养动机、兴趣、情感、性格等非智力因素,增强学习自信心; 2、经过小组合作探究、展示交流,训练解题方法、技巧,锻炼学生的思维能力; 3、结合身边实例,通过习题练习、交流、反思突显知识和技能。(三)情感、态度和价值观 1、乐于探索日常生活中的物理学现象; 2、培养合作探究精神。 【教学重点】 1、理解功、功率之间的区别; 2、区分“物体能够做功”和“物体正在做功”; 3、通过实例,探究物体的动能和势能可以相互转化; 4、会利用功和功率的公式进行简单计算。

【教学难点】 1、对“物体在力的方向上移动的距离”的理解; 2、联系实际,培养探究物理问题的科学方法。 【教学过程】 知识梳理 一、功 1、做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况: (1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动; (2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。 (3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动; 3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。 公式:W=FS=Pt 各量单位——W:J(焦耳)F:N(牛)S:m(米)P:W (瓦特)t:s(秒) 4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。 5、公式应用注意: ①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;

第十五章 功和机械能 第四节 动能和势能 效能作业

第十五章功和机械能 第四节动能和势能 时间:年月日午第节 【预习作业】 (一)、立足基础 1.物体能够,我们就说它具有能量,简称能。物体能做的功越多,它的就越大。 2.物体由于而具有的能叫动能。动能的大小与和有关。质量相同的物体,越大,做的功越多,动能越大;速度相同的物体,越大,做的功越多,动能越大 3.物体由于而具有的能叫重力势能。重力势能大小与和有关。质量相同的物体,越高,重力势能越大;高度相同的物体,越大,重力势能越大。 4.物体由于发生而具有的能叫弹性势能。弹性势能大小与有关。 5.重力势能和弹性势能统称为。 6. 常用的能量单位是____,用字母____来表示。 (二).提升能力 1.由我国科学家自行设计的“神舟七号”成功地发射并按时返回到指定地点.“神舟七号”载人舱在下落到地面附近时,由于空气阻力作用做匀速运动,则载人舱在匀速下降的过程中:它的动能____,势能____。 2. 下列物体各具有什么形式的能量: (1)高速升空的火箭____。 (2)被拉弯的钢板尺____。 (3)被水电站拦河坝拦住的上游水____。 3.如图所示,在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁,其中甲和乙为铅制的,丙和丁为铝制的.则甲和乙相比,____的势能大;丙和乙相比,____的势能大.四个金属盒中,势能最小的是____。 4.骑自行车上坡前,一般要加紧蹬几下,这是为了() A.增大惯性 B.增大动能 C.增大势能 D.增大冲力 5.(09常德)小华总结两年来所做的物理探究实验发现 (1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。

甲探究摩擦力与什么因素有关乙探究动能的大小与什么因素有关如:甲实验是让木块在水平面上做运动,通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小;乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B 反映出来的。 (2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用法。如:甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系,就要多次改变,同时保持接触面的粗糙程度不变;乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变的大小,同时控制小球的不变。 【课上练习】 (三).冲击难点 1.(09朝阳).人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功,如:机械手表里拧紧的发条具有___________能,可以带动小齿轮和指针转动;风具有___________能,可以推动帆船航行;打桩机举高的重锤具有__________能,可以完成打桩工作。 2.(09河南省)如图l6所示,是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置. (1)实验中通过观察________的大小,来判断小球动能的大小。 (2)实验中为了研究动能大小与质量的关系.需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是________________。 (3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。 表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s) 表二(钢球质量为m:100g) 分析这两组数据可以得出:______对物 体的动能影响较大.依据是____________。 3.(河池市).图17所示,甲是探究“动能的大小与什么因素有关” 的实验装置,

最新经典简单机械-功和机械能讲义-中考专题复习-有答案

教学内容 简单机械 【基础知识】 1、定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明:①杠杆可直可曲,形状任意。 ②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。 2、五要素——组成杠杆示意图。 ①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力:使杠杆转动的力。用字母F1表示。 ③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。 说明动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。 ⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。 画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签 ⑴找支点O;⑵画力的作用线(虚线);⑶画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷标力臂(大括号)。 3、研究杠杆的平衡条件: ①杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。 ②实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以

方便的从杠杆上量出力臂。 ③结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是: 动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2也可写成:F1 / F2=l2 / l1 解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。) 解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。 4、应用: 说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。 五、滑轮 1、定滑轮:

功和机械能专题训练(答案版)

功和机械能专题训练 一.选择题 1. (2014重庆B卷)在第十七届“渝洽会”上,重庆造恩斯特龙408型直升机(如图4所示)签下了20架大订单。该型直升机在加速上升的过程中(忽略燃油变化),下列关于直升机的动能和势能变化情况的描述,正确的是( A ) A.动能增大,势能减小 B. 动能减小,势能增大 C. 动能增大,势能增大 D. 动能减小,势能减小 2.(2014?邵阳)如图,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,下列说法正确的是( B ) A、人和伞的总重力大于空气的阻力 B、人和伞的总重力等于空气的阻力 C、人和伞的重力势能在增大 D、人和伞的动能在减小 3.(2014?菏泽)如图所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物 从它们的底部拉到顶部,所需拉力分别为F 1和F 2 ,所做的功分别为W A 和W B .则, ( A ) A.F 1<F 2 ,W 1 =W 2 B.F 1 <F 2 ,W 1 <W 2 C.F 1>F 2 ,W 1 >W 2 D.F 1 >F 2 ,W 1 =W 2 4.(2014?株洲)在小球从O点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中,小球某种形式的能量E随下落高度x变化的图象如图所示.若不计空气阻力,那么这种能量是( B ) A.重力势能B.动能C.机械能D.内能 第4题图第5题图第6题图 5.(2014?株洲多选)在排球运动中,跳发球(图)是最具威力的发球方式,其动作要领可简化为“抛球、腾空、击球和落地”四个过程,其中运动员对排球做功的过程有(AC) A.抛球B.腾空C.击球D.落地

6.(2014?威海)如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验时,将一根橡皮筋一端系一质量为m的小球,另一端固定在a点,b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,c点是小球从a点自由下落所能到达的最低点,在小球从a 点到c点运动的过程中,不考虑空气阻力,以下说法正确的是( D )A.小球到达b点时,受的合力为零 B.小球到达c点时,受的合力为零 C.小球的动能一直在增加,重力势能一直在减小 D.在c点小球的动能为零,橡皮筋的弹性势能最大 7.(2014?南京)“青奥会”将于今年8月在南京举行,如图四项运动包含了一些物理知识,下列描述正确的是( D ) A.跳水运动员在空中下落的过程中,动能变小,重力势能变大 B.足球运动员对球的作用力和球受到的重力是一对相互作用力 C.举重运动员将杠铃举在空中静止时,他受到的重力和地面对他的支持力相互平衡 D.篮球运动员抛出的篮球在空中先上升后下落,是因为力改变了篮球的运动状态 8.(2014?泰安)如图,用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动,若推力F对物体做了40J的功,则在这一过程中(C) A.重力做的功一定为40J B.物体一定受到20N的摩擦力C.物体一定运动了2m D.物体一定运动了4m 9.(2014?广州)如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉 力方向和运动方向始终一致,运动时间t ab >t cd ,运动距离s ab =s cd ,比较两种情况 下拉力所做的功和功率(B) A.ab段做功较多B.a b段与cd段的功一样多C.ab段功率较大D.a b段与cd段的功率一样大 10.(2014?广州)人直接用F 1的力匀速提升重物,所做的功是W 1 ,若人使用 某机械匀速提升该重物到同一高度则人的拉力为F 2,所做的功是W 2 (C) A.F 1一定大于F 2 B.F 1 一定小于F 2 C.W 2一定大于W 1 D.只有F 2 大于F 1 ,W 2 才大于W 1

八年级物理下册 11 功和机械能教案

第十一章功和机械能 第一节功 ●教学目标: 1.知识与技能 (1)结合实例知道机械功的概念。 (2)能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。 (3)理解功的概念,知道使用任何机械功都不省功。 2.过程与方法:通过观察和实验了解功的物理意义。 3.情感、态度与价值观:具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 ●教学重点:功的概念和做功的两个必要因素,功的计算公式。 ●教学难点:功的概念。 ●教学过程: 一、引人新课: 提问:平时,我们常用力去移动物体,使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。1.学生实验:用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。 问:两次移动的距离怎样?哪次“累”一些呢?为什么? 答:两次移动的距离相同,提书包“累”一些,因为提书包需较大的拉力。[移动相同的距离,需要的力越大越“累”] 2.学生实验:用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。 问:哪次“累”一些呢?为什么? 答:提到桌面上“累”一些,因为移动的距离较大。[用同样的力移动物体,移动的距离越大越“累”。] 3.学生实验:用手将书包提5厘米左右和将4本书从地面提到桌面上。 问:哪次“累”一些?为什么?答:无法比较,因为两种情况需要的拉力大小不同,移动的距离也不同。力的大小不同,移动的距离不同,无法比较哪次更“累”。 讲述:由此,人提物体“累”的程度,不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示,所以我们引人一个新的物理量——机械功(简称功)。 板书: 一、功 二、讲授新课: 功这个物理量和什么因素有关呢? 请同学们看图:课本104页图15.1-1: 这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。答:都有力,物体都移动了一段距离。问:移动的距离和力之间有何关系?答:是在力的作用下,沿力的方向上移动的距离。讲述:在物理学中就说图中的力对物体做了功。 请同学们看图:课本104页图15.1-2:甲:用力而未移动距离;乙:水平方向移动的距离但水平方向上却没有力。 分析得出: l.做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。 讲述:必要的意思就是一个都不能少,请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下,力对物体是否做功? [演示1]手提着钩码在空中静止不动,问拉力是否对钧码做功?为什么?

中考物理复习 第八单元 功和机械能 简单机械 第15课时 动能 势能 机械能及其转化课时训练

课时训练(十五) 动能势能机械能及其转化 1.[·长春]年5月21日,在长春市举行的国际马拉松比赛中,当运动员加速冲刺时,运动员的() A.动能增大B.惯性增大 C.所受重力增大D.运动状态不变 2.[2017·衡阳]下列四幅图中,动能和势能之间没有发生相互转化的是() 图K15-1 3.如图K15-2所示是蹦床运动员表演时的情景,运动员从最低点到达最高点的过程中,他的动能和重力势能的变化情况分别是() 图K15-2 A.动能减小,重力势能增大 B.动能增大,重力势能减小 C.动能先增大后减小,重力势能增大 D.动能先减小后增大,重力势能减小 4.[2017·杭州]如图K15-3所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的() 图K15-3 A.重力势能减小,动能增大 B.重力势能减小,机械能减小 C.动能不变,机械能不变 D.重力势能不变,机械能减小 5.我国用“长征二号丁”运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空,火箭在加速上升的过程中() A.动能不变,重力势能增加,机械能增加 B.动能增加,重力势能不变,机械能增加 C.动能增加,重力势能增加,机械能增加 D.动能不变,重力势能不变,机械能不变 6.[2016·邵阳]如图K15-4所示,我国空中加油机正在给歼-10战斗机加油,加油过程中,若战斗机的高度和速度不变,则战斗机的()

图K15-4 A.动能增加,势能减小,机械能不变 B.动能不变,势能不变,机械能不变 C.动能减小,势能不变,机械能减小 D.动能增加,势能增加,机械能增加 7.[2017·自贡]如图K15-5所示是一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力,在a到d的整个过程中,下列说法不正确的是() 图K15-5 A.只有在a到b的过程中,运动员对铅球做了功 B.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少 C.在c到d的过程中,铅球的重力势能减少 D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断变化 图K15-6 8.[2017·荆州]有一种叫“蹦极”的游戏,游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。如图K15-6所示,图中a点是弹性绳自然下垂时的位置,c点是游戏者所到达的最低点。在游戏者由跳台至最低点c处的过程中,空气阻力不计。下列说法正确的是() A.整个过程中游戏者在a点的动能最大 B.整个过程中游戏者重力势能的减小量等于他的动能增加量 C.游戏者在c点时受平衡力作用 D.从a点下落到c点的过程中,游戏者的动能先增大后减小 二、填空题 9.如图K15-7所示为道路垃圾清扫车,左右扫盘将垃圾扫至车下吸嘴的前方,风机使垃圾箱、吸管和吸嘴组成的风道产生高速气流,由于气体流速越大的位置,压强越________(选填“大”或“小”),垃圾源源不断地被吸到垃圾箱中,实现路面清扫。若垃圾车在清扫过程中沿路面匀速行驶,则车的动能______,对地面的压强________。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)

功和机械能知识点总结

功和机械能》复习提纲 一、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。 巩固:☆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=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。 5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。 二、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。 2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?) ①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。 ②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。 ③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。 ④我们做题遇到的多是理想机械(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 ①理想斜面:斜面光滑; ②理想斜面遵从功的原理;

③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 。 三、机械效率 1.有用功:定义:对人们有用的功。 公式:W 有用=Gh (提升重物)=W 总-W 额=ηW 总 斜面:W 有用=Gh 2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。 公式:W 额=W 总-W 有用=G 动h (忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W 额=fL 3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功 公式:W 总=W 有用+W 额=FS= W 有用/η 斜面:W 总= fL+Gh=FL 4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。 ②公式: 斜 面: 定滑轮: 动滑轮:

第十五章_功和机械能

第十五章功和机械能(一) 一、单元复习目的 1、知识与技能目标: (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。 2、过程与方法目标: (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。 3、情感、态度与价值观目标: (1)培养学生严谨的科学态度。 (2)培养学生的科学世界观。 二、复习的重点和难点 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。 三、知识梳理 做功的两个必要因素 功(N) 公式 W=FS 单位:1焦耳=1牛米 ? 表示做功快慢的量 概念 定义:单位时间完成的功叫功率 功和功率功率(P) 公式P W t P Fv === 单位:瓦焦秒 11/ 有用功:机械对物体做的功。 机械工作时额外功:机械克服自重和摩擦做的功机械效率(η) 总功:动力对机械做的功。 机械效率η=W W 有 总

m 机动能 V 重力势能 m 械势能 h 弹性势能——形变程度 能势能 四、教学课时:三课时 第一课时 一、基础练习 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、功的原理: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。公式:W=FS 3、功率:单位时间内所做的功,它是表示物体做功快慢的物理量。公式P=W/t 二、复习内容 1、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。 巩固:☆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= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。 (5)应用功的公式注意:

初二物理功和机械能以及简单机械知识点,初二公式综合

一、功 1、做功的两个必要因素: (1)作用在物体上的力; (2)物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况: (1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动; (2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。 (3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动; 3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。公式 Pt FS W == 各量单位:W :J (焦耳) F :N (牛顿) S :m (米)P :W (瓦特) t :s (秒) 4、国际单位:将N ·m 称为焦耳简称焦,符号(J)1J=1 N ·m 5、公式应用注意: ①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力; ②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。 ③功的单位“焦”(1牛·米 = 1焦)。 6、常见的功: 克服重力做功:W=Gh 克服阻力(摩擦力)做功:W=fs (f 是摩擦力) 二、功率:单位时间内做的功P(单位:W) 1、公式:t W p = 2、单位:瓦特,简称瓦,符号W ,常用单位kW 换算:1kW=1000W

3、物理意义:表示做功快慢的物理量(与机械效率无关)。 4、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。 (1)功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功; (2)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。 三、机械能 1、能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能 ①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。 ②一个物体“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。 机械能:动能和势能统称为机械能。 ①有动能的物体具有机械能; ②有势能的物体具有机械能; ③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 2、机械能势能 a、重力势能 定义:物体由于被举高而具有的能量 决定其大小的因素:物体质量越大、举得越高(高度),重力势能就越大 b、弹性势能 定义:发生弹性形变的物体具有的能量 决定其大小的因素:物体弹性形变越大、弹性势能就越大 C、动能 定义:物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素:物体速度越大、质量越大,动能就越大 3、动能和势能的转化 (1)动能和重力势能间的转化规律: ①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;

第十五章功和机械能测试题

第十五章功和机械能测试题 知识与技能 (1~12题每题2分,13~24题每空1分,共46分) 1 在下列情形中,物体既具有动能又具有重力势能的是() A.海上航行的轮船B.空中飞行的子弹C.吊在天花板上的电灯D.拉开的弓 2 在水从高处流向低处的过程中() A.势能减少,动能增加B.动能减少,势能增加 C.势能不变,动能增加D.动能不变,势能增加 3 下列各种情形中,属于动能转化为势能的是() A.“无边落叶萧萧下,不尽长江滚滚来”B.空中匀速下降的跳伞运动员 C.拧紧的钟表发条带动指针走动 D.正在上升的滚摆 4 直升机在匀速下降过程中,能量变化情形是() A.势能减少,动能增加,机械能不变B.势能减少,动能不变,机械能减少 C.势能不变,动能不变,机械能不变D.势能减少,动能不变,机械能不变 5 关于机械能的论述,下列说法正确的是() A.在空中飞行的飞机只具有动能 B.炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C.质量和速度都相同的物体具有的动能一样大 D.质量大的物体的具有的重力势能一定大 6 关于机械效率的说法正确的是() A.越省力的机械,其机械效率越高B.做的总功越多,机械效率越高 C.做的有用功越多,机械效率越高D.有用功一定时,额外功越少,机械效率越高7 在图14-6所示的实例中,其中没有做功的是 () A.叉车举起物资B.直升机吊起架电线的铁塔 C.马拉动原木D.李刚用力但没有推动大石块 8 奥运举重冠军陈小敏在竞赛时,第一时期她把100 kg的杠铃专门快地举过头顶,第二时期使杠铃在空中稳稳地停留了3 s,三名裁判都亮出了白灯,举重成功.关于她举重时对杠铃做功的情形,下列说法正确的是() A.她在第一时期内没有做功B.她在第二时期内没有做功 C.她在两个时期内都做了功D.她在两个时期内都没有做功 9 下列说法中正确的是

《功和机械能》《简单机械》单元检测

2012-2013学年度八年级第二学期物理单元达标测试卷(四)《功和机械能》《简单机械》(时间45分钟) 一、单项选择题(本题7小题,每小题3分,共21分) 1、图1所示的四种情形中,人对物体做功的是:() 图1 A.搬而未起 B.举着杠铃静止不动 C.用力拉着小车水平前进 D.提着水桶水平行 2、下列关于功率的说法中,正确的是() A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大 C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大 3、甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把质量相同的物体匀速升高相同的高度,两者相比,甲升降机() A.做的总功较少 B.做的总功较多 C.提升重物做的有用功较少 D.提升重物做的有用功较多 4、荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动,也是我国民族运动会的一个比赛项目。小娟同学荡秋千时,从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中,小娟的()A.重力势能一直减小 B.动能一直增大 C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大 5、下列器械中属于费力杠杆的是() A、开啤酒瓶盖的开瓶器 B、剥核桃壳的核桃钳 C、钓鱼者手中的鱼杆 D、撬钉子的钉锤 6、李玲玲同学用水桶从水井中提水搞清洁,她在把水从井底提上来的过程中,下列关于做功的说法中正确的是() A.对桶所做的功是有用功 B.对水所做的功是额外功 C.对水所做的功是有用功 D.对水所做的功是总功 7、如图2所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是() A.动滑轮的质量越大,机械效率越高 B.拉起的物体质量越大,机械效率越高 C.拉起物体的速度越大,机械效率越高 D.物体被拉起的越高,机械效率越高图2 二、填空题(本题7小题,每小题3分,共21分) 8、用定滑轮匀速提升重为400N的物体,所用拉力为500N,物体升高的高度为2m,所用时间为5s。此过程中,有用功为 J,拉力做功的功率为 W,定滑轮的机械效率为。

机械功与机械能练习题(含答案)

机械功与机械能巩固练习题 一.选择题 1.用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s,拉力F做功为W1;用同 2 6.如图3所示,小丽用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体,物体上升的速度为0.1m/s, 8.如图5所示,把物体自2m高的A点释放,使其自由下落(注:不计空气的阻力).则下 二.填空题

9.在水平地面上,工人用100N的水平推力推动重150N的箱子,4s内前进了6m,在这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为_0____J;工人对木箱做功为_600_____J;箱子运动的平均速度为_1.5____m/s. 10.一建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力为_50____N.撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5m,这是由于小车具有__ 惯性____.在上述小车前进15.5m的过程中,建筑工人对小车做的功为__750____J.11.地震过后往往会伴有泥石流等灾害,泥石流之所以会造成巨大的危害,是因为由石、泥土被雨水从高处冲下来时将重力势能转化为巨大的动能.灾害发生后,救灾飞机迅速到达灾区上空,当它在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后,飞机的机械能将变小(选填“变大”“变小”或“不变”). 12.如图6所示,工人用240N的拉力,在15s的时间内,将重600N的建筑材料提升到6m 高的楼顶上,绳子自由端移动了18 m,拉力做的功是4320J,拉力的功率是288 W.13.用如图7所示的滑轮组在5s时间内,将重为G=400N的物体匀速竖直提升了1m,已知该滑轮组的机械效率为80%,在此过程中做的有用功为400___J,拉力F的功率为100__ W,拉力F的大小为250 N. 14.如图8所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120N.则滑轮组的机械效率为80%__,若绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s,则物体在1min内移动的距离为_12___m. 15.在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图9所示的动滑轮提升钩码,改变钩码 )实验时,用手竖直匀速拉动弹簧测力计,使持在动滑轮下的钩码缓缓上升. (2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为_71.4%___ . (3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为_0.17_ W. (4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将增大____ (选填“增大”、“减小”或“不变”). 16.如图10是探究“物体动能的大小与什么因素有关?”的实验示意图. ①该实验要探究的是物体动能的大小与物体速度和质量的关系. ②该实验物体的动能是指物体___A____ (选填“A”或“B”). ③该实验物体动能的大小是通过B被撞远近来反映的. ④该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时_碰前A(选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度,它是通过__高度___ (选填“高度”或“质量”)来改变的. ⑤实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时,应改变_物体A_ (选填“物体A”

第十五章功和机械能 第一节 功 的课后反思

授课人:*** 授课内容:功 授课班级:九(3)班 授课时间:2011年11月25日 教学反思:“ 功”是本章重点教学内容之一,在本章起承前启后的作用。而功的概念比较复杂、抽象,故也是初中物理学习过程中的一个难点。功是物理学中的重要概念,功是能量转化的量度,与现代生活、生产等有着密切的联系。因此,在教学中应注重培养学生的推理能力和科学严谨的态度、注重获取知识的过程和方法,让学生了解物理思想,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响,让学生得到成功的体验,让学生的潜能在心情愉快、精神放松的状态下能够得到有效的释放和开发,所以我选择了运用多媒体来进行教学,主要体现在以下三方面: 1在课题引入上,利用多媒体从实例入手,引出功的概念。 2利用“想想议议”思考“是否做功”的图片,理解功的概念。 3联系生活中的实例,总结不做功的三种情况。 4关于公式W=F·S的理解。要正确计算功的大小,首先应明确力是否做功。公式中F、S即为功的两个必要条件。初学功的知识时,教师通过多举例让学生分析、对比和讨论,使学生明确物理学中的“做功”是指符合一定条件的物理过程,不是一般意义上的劳动和日常实践活动,充分利用课本上的实例或补充事例,如:叉车举起货物、直升机救助遇险人员、推而不动、搬而不起等让学生分析是否有力在做功?更可让学生自举事例自主辨析,从而加深对功的概念的理解。值得注意的是:公式中S表示受力物体沿该力方向移动的距离,有时跟物体实际移动距离不一致,可举例加以说明。 在本节课的教学过程中,我很重视知识的获取也重视知识的形成过程,让学生分组讨论探究,激发学生思考和参与的积极性,发挥学生的自主性,培养学生分析问题和解决问题的能力,让学生的认知结构在交流碰撞中得到完善和重组。另外在问题的设置上注意知

(贵州专版)2016中考物理复习滚动测试(五)简单机械+功和机械能(含答案)

滚动测试(五) 简单机械功和机械能 (时间:45分钟满分:100分) 一、选择题(每题4分,共32分) 1.(2013·铜仁)下列测量工具没有利用杠杆原理的是( ) A.弹簧测力计B.杆秤 C.台秤 D.托盘天平 2.(2015·漳州)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是( ) A.F1<F2<F3<G B.F1>F2>F3>G C.F1=F2=F3=G D.F1>F2=F3=G 3.(2015·宿迁)如图,一木块从斜面上匀速滑下,下列说法正确的是() A.木块只受到重力和斜面的支持力 B.下滑过程中,木块的重力势能转化为动能 C.下滑过程中,木块的重力势能转化为内能 D.下滑过程中,木块的机械能保持不变 4.(2015·泸州)如图所示,斜面高为1 m,长为4 m,用沿斜面向上大小为25 N的拉力F,将重为200 N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端,下列关于做功的判断正确的是( ) A.木箱受到重力做功的大小为800 J B.木箱受到斜面摩擦力做功大小为100 J C.木箱受到合力做功的大小为125 J D.木箱受到斜面的支持力做功大小为200 J 5.(滚动考查热机)(2015·盘锦)下列有关内能利用的说法正确的是( ) A.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量越多 B.通过技术改进,热机效率可达100% C.各种形式的能量都可以相互转化 D.热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 6.(滚动考查摩擦力)(2015·荆州)如图所示,婷婷同学用12 N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B相对于地面静止,弹

功和机械能-功能关系

功能关系 1.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是( ) A .匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 B .匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 C .由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况 D .三种情况中,物体的机械能均增加 2.(多选)如图5-4-1所示,一质量为m 的小球固定于轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定于O 点处,将小球拉至A 处,弹簧恰好无形变,由静止释放小球,它运动到O 点正下方B 点的速度为v ,与A 点的竖直高度差为h ,则( ) A .由A 至 B 重力做功为mgh B .由A 至B 重力势能减少12 mv 2 C .由A 至B 小球克服弹力做功为mgh D .小球到达位置B 时弹簧的弹性势能为(mgh -12 mv 2) 3.下列说法正确的是( ) A .随着科技的发展,第一类永动机是可以制成的 B .太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了 C .“既要马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律,因而是不可能的 D .有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生 4.(多选)(2012·海南高考)下列关于功和机械能的说法,正确的是( ) A .在有阻力作用的情况下,物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功 B .合力对物体所做的功等于物体动能的改变量 C .物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能,其大小与势能零点的选取有关 D .运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量 5.(多选)(2013·新课标全国卷Ⅱ)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是( ) A .卫星的动能逐渐减小 B .由于地球引力做正功,引力势能一定减小 C .由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变 D .卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 (多选)(2013·山东高考)如图5-4-2所示,楔形木块abc 固定在水平面上, 粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮.质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( ) A .两滑块组成系统的机械能守恒 B .重力对M 做的功等于M 动能的增加 C .轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加 D .两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功 如图5-4-3所示,AB 为半径R =0.8 m 的1/4光滑圆弧轨道,下端B 恰与小 车右端平滑对接.小车质量M =3 kg ,车长L =2.06 m ,车上表面距地 面的高度h =0.2 m ,现有一质量m =1 kg 的滑块,由轨道顶端无初速 度释放,滑到B 端后冲上小车.已知地面光滑,滑块与小车上表面间 的动摩擦因数μ=0.3,当车运动了t 0=1.5 s 时,车被地面装置锁 定(g =10 m/s 2).试求:

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