2013初二下册物理功和机械能.ppt

目录,第十一章功和机械能,章节复习,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能,第十一章功和机械能 思维感悟成体系,思维感悟成体系,物理新课标（RJ）,公式和单位,功,定义,分类,定义,物理意义,功率,必要条件,势能,转化,决定因素,定义、公式和单位,动能,功和功率,机械能,重力势能,决定因素,机械能守恒,第十一章功和机械能 回眸教材析知识,回眸教材析知识,物理新课标（RJ）,1功的必要因素 某同学踢足球，球离脚后飞出10 m远，足球飞出10 m的过程中人不做功。力学里规定：功等于。功包括两个必要因素：一是作用在；二是物体在 的方向上通过的距离。不做功的三种情况：，例如提重物却没有提起；有距离无力，如踢出去的足球在地面上滚动过程；力和距离垂直，例如物体在水平冰面上滑行，水平方向没有力做功，此时虽然有重力作用在物体上，但重力没有做功。,力跟物体在力的方向上通,过的距离的乘积,物体,上的力,力,有力无距离,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 回眸教材析知识,2功的原理 事实告诉我们，使用扳手拧螺丝要省力必须费，钓鱼时要省距离必须，既 的机械是没有的。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、或 者 可 以、也 可 以改变，给人类工作带来很多方便。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)：使用机械时，人们所做的功(Fs)直接用手对重物所做的功(Gh)。,省力,距离,使用任何机械都不省功,费力,省力又省距离,省距离,力的方向,等于,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 回眸教材析知识,3功率 功 率 是 指 机 械 在 里 完 成 的 功，表 示做功 的物理量。例如，某小轿车功率66 kW，它表示：小轿车1 s 内做功66000 J，公式：P，对于功率一定的机械，由公式PFv可知，当速度越小时，产生的拉力越大，例如，汽车载重上坡时，要挂低挡来获得较大的拉力。,单位时间,t,快慢,W,W,t,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 回眸教材析知识,4机械能及其转化 荡秋千时，人处于最高点时，由于人被举高而具有 能，下降过程中，高度，重力势能减小，速度逐渐增大，动能，即人的重力势能向动能转化，到达最低点，人的速度最大，动能最大，高度最小，重力势能最小，继续向最高点上升过程中，能又转化为 能，再次到达最高点时，动能减小到零，转化为的重力势能最大。转化过程中，若没有能量损失，机械能的总量不变，即两者之和不变，这就是机械能守恒。动能不仅与速度有关，还与物体的质量有关，速度相同时，质量越大，动能越；同速行驶的火车动能大于汽车的动能。重力势能不仅与高度有关，还与物体的质量有关，高度相同时，质量越大，重力势能也越，高度相同的铁钉和铁锤，铁钉重力势能要 铁锤的重力势能。,重力,减小,增大,势,动,重力势,大,大,小于,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 典例精析把方向,典例1：做功的两个必要因素 例1下列实例中，力对物体没有做功的是()A起重机吊起重物 B马拉车，车未动 C跳水运动员从跳台跳下 D举重运动员，将杠铃举起,典例精析把方向,B,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 典例精析把方向,解析判断做功一看是否有力作用在物体上，二看物体是否在力的方向上通过距离。A中，起重机对重物有力的作用，“吊起”是通过了距离。D 同理。跳水运动员受到的重力向下且移动了距离，故重力做功，C对。B中车没有移动距离，故力没有做功。知识点拨：力做功必须是有力作用在物体上，且物体在力的方向上通过一段距离，力与距离垂直时不做功，力与距离不同时发生不做功，有力没有距离不做功，有距离没有力时也不做功。,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 典例精析把方向,典例2:功率的测量 例2如图111所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是()A小明的质量 B单杠的高度 C每次身体上升的高度 D做引体向上的时间,B,图111,第十一章功和机械能 典例精析把方向,物理新课标（RJ）,解析测定功率的大小需要测量功的大小与时间的大小，而功的大小可以测出人的质量大小与引体时身体上升的高度，然后算出功率的大小，因此不需要测单杠的高度。知识点拨：根据功率的计算公式P，测量功率需要得到功和对应做功所需要的时间，本题小明同学做引体向上运动，克服重力做功，即WGh，整理公式可得P所以测量的物理量是人的重力(可由人的质量计算得出)，人上升的高度以及做功消耗的时间。,W,t,t,Gh,典例3：机械能的探究 例3在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：物体高度，物体质量大小，物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示：,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 典例精析把方向,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 典例精析把方向,(1)该同学依据 判断重力势能的大小；(2)本实验的结论是；(3)若想对因素进行验证，你认为实验中应控制的变量是。方法点评：间接法是物理学中重要的探究方法之一，就是将不容易直接得到的结论通过间接方式体现出来。本题通过间接的作用效果来显示重力势能的大小与哪些因素有关，探究的过程中要注意条件的变化，即小球从不同高度自由下落，也是控制变量法的应用体现。,橡皮泥凹痕深浅程度,同一物体高度越高重力势能越大,高度和实验地点(地理位置),物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 实战演习成高手,1两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图112所示，则()A甲运动员做功较多，功率较小 B甲运动员做功较多，功率较大 C甲运动员做功较多，他们的功率相等 D甲、乙运动员做功相等，功率相等,实战演习成高手,B,图112,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 实战演习成高手,解析在杠铃重力相同的情况下，举得越高，做的功越多。做功时间相同，做功多的功率大。,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 实战演习成高手,2如图113所示，AB3AE，AC2AE，AD1.5AE，若把物体从斜面底部沿AB、AC、AD三个斜面匀速拉到顶端A时，(不计摩擦)则()A沿着AB用的拉力最小，做功最多 B沿着AC用的拉力最小，做功最多 C沿着AD用的拉力最小，做功也最小 D沿着三个斜面用的拉力不相等，做功一样多,图113,D,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 实战演习成高手,解析 沿着光滑斜面拉动物体时，人们所做的额外功为0，则有用功等于总功，所以拉力所做的功相同，斜面是省力机械，且当斜面光滑且高度相等时，斜面越长越省力。,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 实战演习成高手,3学校新近买了30套总质量为300 kg的物理实验器材，每套一箱。现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14 m高的物理实验室。(1)该实验员需要做多少功？(不考虑他克服自身重力所做的功，取g10 N/kg)(2)假设他身体可以提供的功率P如图114那样取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为 个。,图114,3,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 实战演习成高手,(3)不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间。,答案(1)Wmgh 300 kg10 N/kg14 m 4.2 104 J(3)要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，即P70 W。根据P得t600 s10 min。,W,t,W,P,4.2104 J,70 W,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 实战演习成高手,解析 功的计算是初中物理的重要计算之一，但是都不会很难，而是比较简单，比较基础，如本题就是要计算出将质量为300 kg的物体举高14 m所做的功，有力也有距离，且这个距离就是物体在力的方向上通过的距离，符合做功的两个必要条件。第(2)问中可以看出人的功率与所搬运的物体之间有一定的关系，并不是正比或者反比，而是当质量为30 kg时，功率最大，而30套器材的总质量为300 kg则一套的质量为10 kg，所以每次搬3个功率最大。计算第(3)问时，可以用总功与最大功率之比求得时间。,第十一章过关测试（一）第1题针对训练 1关于做功和功率，下列说法错误的有()A地面支持力对静止在地面上的物体不做功 B举重运动员举起杠铃的过程中对杠铃做了功 C在国际单位制中，功率的单位是瓦 D在国际单位制中，功率的单位是牛顿,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,试卷讲评针对练,D,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,第十一章过关测试（一）第3题针对训练 2如图115所示的过程中，人对物体做功的是(),A,图115,第十一章过关测试（一）第9题针对训练 3用60 N的水平拉力，拉着重500 N的物体在水平路面上匀速前进了10 m，则()A重力做的功是5000 J B重力没有做功 C拉力对物体做的功是5000 J D拉力对物体做的功是5600 J,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,B,第十一章过关测试（一）第10题针对训练 4如图116所示，把同一物体分别沿AB、AC、AD三个斜面匀速推到同一高度的A点，不计摩擦力，则()A沿AB斜面最省力，做功最少 B沿AD斜面最省力，但做功最多 C沿三个斜面的推力一样大，做功也一样多 D沿三个斜面推力做的功一样多，沿AD斜面最省力,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,图116,D,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,第十一章过关测试（二）第4题针对训练 5受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器。“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大，它攻击目标的巨大能量主要来源于()A小型火箭助推动能 B与大气摩擦产生的能量 C“上帝之杖”本身的内能 D下落过程中重力势能转化的动能,D,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,第十一章过关测试（二）第6题针对训练 6小红按照如图117所示情景做了一个有趣的实验。她把一个悬挂起来的铁锁拉到自己的面前并接触鼻子，然后将铁锁由静止释放，保持头的位置不变，铁锁摆回时不会撞击她的鼻子。铁锁由接触鼻子的位置a开始，沿弧线abc向另一侧的最高点c运动的过程中，关于它的动能大小，下列说法中正确的是()A铁锁在位置a动能最大 B铁锁在位置b动能最大 C铁锁在位置c动能最大 D铁锁在a、b、c三处的动能相同,B,图117,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,第十一章过关测试（二）第15题针对训练 7质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么()A燕子比鸽子飞得快 B鸽子比燕子飞得快 C燕子比鸽子飞得高 D鸽子比燕子飞得高,A,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,第十一章过关测试（二）第16题针对训练 8据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁道上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的()A动能很大B速度很大 C势能很大 D功率很大,A,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,第十一章过关测试（二）第17题针对训练 9.如图118所示是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。下列关于这个实验的说法正确的是()A球的动能大小是从球被放的高度体现出来的 B相同质量的球滚到水平面上时获得的动能相同 C不同质量的球滚到水平面上时获得的速度相同 D球从斜面滚到水平面上时重力势能转化为动能。,D,图118,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,阶段综合测试三（月考）第8题针对训练 10如图119所示，有一质量为10 kg的小球在桌面上滚动了10 cm后在空中沿弧线飞行了1.5 m，最后落到地面上，桌面到地面的距离是1 m，在小球运动的整个过程中，重力做了 J的功。,98,图119,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,阶段综合测试三（月考）第9题针对训练 11体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是()A爬杆的速度B爬杆的时间 C两人的体重 D杆的具体高度,C,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,阶段综合测试三（月考）第12题针对训练 12蹦床运动是一种深受青年人喜爱的运动。如图1110所示，当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中，其动能和重力势能的变化是()A重力势能增大，动能减小 B重力势能增大，动能增大 C重力势能减小，动能减小 D重力势能减小，动能增大,A,图1110,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,阶段综合测试三（月考）第20题针对训练 13如图1111所示的是北京奥运会青岛“奥帆赛监测浮标”，它是山东省科学院海洋仪器仪表研究所自主研制的，处于国际领先水平，浮标质量达2103 kg，漂浮在海面，可测量风速、风向、气温、海流等数据，准确地提供海洋、气象、水文信息，确保了奥帆赛的顺利进行。那么，浮标受到的浮力是多少牛？它排开海水的体积是多少立方米？(海水取1.03103 kg/m3，g取10 N/kg，计算结果保留两位小数),答案 2104 N1.94 m3,图1111,物理新课标（RJ）,第十一章功和机械能 试卷讲评针对练,解析 浮标受到的浮力是 F浮Gmg2103kg 10 N/kg2104 N。它排开海水的体积是 V排1.94 m3。,F浮,g,1.03103kg/m310N/kg,2104 N,