中考物理总复习课件-功和机械能.ppt

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+20N 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19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,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kg4：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15min，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,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FS4N1m4J 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,