第10課時+功和機械能(共30張PPT)

1、第第10課時功和機械能課時功和機械能第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點考點1 1功功 考點聚焦考點聚焦定義定義如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了動了_，就說這個力對物體做了功，就說這個力對物體做了功必要必要因素因素作用在物體上的作用在物體上的_；物體在這個力的方向上移動的物體在這個力的方向上移動的_一段距離一段距離 力力 距離距離 考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 不做功的三種情況不做功的三種情況示意圖示意圖特點特點物體受力，但物體受力，但靜止靜止物體在水平方向不物體在水平方向不受力，因慣性而動受力，因慣性而動有力有距離，

2、但力的有力有距離，但力的方向與距離的方向垂直方向與距離的方向垂直舉例舉例第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 功的計算功的計算表述表述力學(xué)中，功等于力學(xué)中，功等于_與與_的乘積的乘積公式公式W W_單位單位_，簡稱，簡稱_，符號是，符號是_力力 物體在力的方向上移動的距離物體在力的方向上移動的距離 Fs 焦耳焦耳 焦焦 J 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 考點考點2 2功率功率比較做比較做功快慢功快慢完成相同的功比較完成相同的功比較_；做功相同的時間比較做功相同的時間比較_功率功率物理物理意義意義表示物體做功的表示物

3、體做功的_定義定義_與與_之比叫做功率，在之比叫做功率，在數(shù)值上等于數(shù)值上等于_內(nèi)所做的功內(nèi)所做的功公式公式_單位單位_簡稱簡稱_，符號是，符號是_1 1 W W1 1 J J/ /s s，表示，表示_所用的時間所用的時間 做功的多少做功的多少 快慢快慢 功功 做功所用時間做功所用時間 單位時間單位時間 瓦特瓦特 瓦瓦 W 物體每秒內(nèi)做物體每秒內(nèi)做1 J的功的功第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 考點考點3 3動能和勢能動能和勢能 1 1能的概念能的概念定義定義物體物體_，就說這個物

4、體具有能量，簡稱能，就說這個物體具有能量，簡稱能實質(zhì)實質(zhì)能量是表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量，物體做功的過程就是能量是表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量，物體做功的過程就是能量的轉(zhuǎn)化過程；一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能能量的轉(zhuǎn)化過程；一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大量越大單位單位_能夠?qū)ν庾龉δ軌驅(qū)ν庾龉?焦耳焦耳(J) 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 2.2.動能和勢能動能和勢能 機械機械能能動能動能勢能勢能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能定義定義物體由于物體由于_而而具有的能具有的能物體由于物體由于_而而具有的能具有的能物體由于發(fā)生

5、物體由于發(fā)生_而具有的能而具有的能決定決定因素因素 _和和_和和_彈性形變的大小彈性形變的大小存在存在標(biāo)志標(biāo)志正在運動的物正在運動的物體體位于高處的物體位于高處的物體發(fā)生彈性形變的物體發(fā)生彈性形變的物體運動運動 高度高度 彈性形變彈性形變 質(zhì)量質(zhì)量 運動的速度運動的速度 質(zhì)量質(zhì)量 高度高度 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 考點考點4 4探究物體的動能與哪些因素有關(guān)探究物體的動能與哪些因素有關(guān) 研究研究方法方法控制變量法：通過鋼球從斜面上滑下的控制變量法：通過鋼球從斜面上滑下的_來控制和改來控制和改變鋼球滑到水平面上的速度；變鋼球滑到水平面上的速度；轉(zhuǎn)換

6、法：根據(jù)被撞木塊轉(zhuǎn)換法：根據(jù)被撞木塊_來判斷鋼球動來判斷鋼球動能的大小能的大小圖例圖例高度高度 運動距離的長短運動距離的長短 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 探究探究結(jié)論結(jié)論比較圖比較圖_和圖和圖_可知：運動速度相同的物體，質(zhì)量可知：運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它具有的動能就越越大，它具有的動能就越_；比較圖比較圖_和圖和圖_可知：質(zhì)量相同的物體，運動的速可知：質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它具有的動能就越度越大，它具有的動能就越_(a) (b) 大大 (b) (c) 大大 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究

7、拓展探拓展探究究比較上圖可知，比較上圖可知，_對動能的影響更大對動能的影響更大速度速度 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 考點考點5 5機械能及其轉(zhuǎn)化機械能及其轉(zhuǎn)化 定義定義動能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱為機械能動能、重力勢能、彈性勢能統(tǒng)稱為機械能相互轉(zhuǎn)化實例相互轉(zhuǎn)化實例現(xiàn)象與分析現(xiàn)象與分析滾擺下降過程中，越轉(zhuǎn)越滾擺下降過程中，越轉(zhuǎn)越_，_轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為為_；上升過程中，越轉(zhuǎn)越；上升過程中，越轉(zhuǎn)越_，_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_；由于擺軸和繩之間存在摩擦阻力，所以滾擺每次上升由于擺軸和繩之間存在摩擦阻力，所以滾擺每次上升的最大高度逐漸的最大高度逐漸_快快 重力勢能重力勢能

8、 動能動能 慢慢 動能動能 重力勢能重力勢能 減小減小 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 小球從小球從A A點擺向點擺向B B點時，速度越來越點時，速度越來越_，_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_；從；從B B點擺向點擺向C C點時，速度越來點時，速度越來越越_，_轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為化為_由于存在空氣阻力，單擺每次上升的最大高度逐漸由于存在空氣阻力，單擺每次上升的最大高度逐漸_鐵球與彈簧的碰撞過程中，鐵球的鐵球與彈簧的碰撞過程中，鐵球的_轉(zhuǎn)化為彈轉(zhuǎn)化為彈簧的簧的_；彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的；彈簧恢復(fù)原狀的過程中，彈簧的_轉(zhuǎn)化為鐵球的轉(zhuǎn)化為鐵球的_；由于鐵球和木板之間存在摩擦阻力

9、，鐵球被彈回后，由于鐵球和木板之間存在摩擦阻力，鐵球被彈回后，不能到達上次從斜面滾下的不能到達上次從斜面滾下的_快快 重力勢能重力勢能 動能動能 慢慢 動能動能 重力勢能重力勢能 減小減小 動能動能 彈性勢能彈性勢能 彈性勢能彈性勢能 動能動能 高度高度 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 點撥點撥 在動能和勢能轉(zhuǎn)化過程中，如果除重力和彈力外，在動能和勢能轉(zhuǎn)化過程中，如果除重力和彈力外，沒有其他外力做功沒有其他外力做功( (即沒有其他形式的能量補充，或沒有能量即沒有其他形式的能量補充，或沒有能量損失損失) )，則動能、勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能的總量保持不變。若

10、，則動能、勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能的總量保持不變。若問題中出現(xiàn)問題中出現(xiàn)“在光滑面在光滑面”“”“不計空氣阻力不計空氣阻力”等文字，就是表等文字，就是表示沒有能量損失，此時機械能總量可看作是不變的；在轉(zhuǎn)化示沒有能量損失，此時機械能總量可看作是不變的；在轉(zhuǎn)化過程中，如果有能量損失或其他形式能量的補充，則機械能過程中，如果有能量損失或其他形式能量的補充，則機械能的總量將發(fā)生變化。的總量將發(fā)生變化。第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 類型一做功的兩個必要因素類型一做功的兩個必要因素 皖考探究皖考探究例例1 1 20142014無錫無錫 下列實例中，人對物體做功的是下

11、列實例中，人對物體做功的是( ( ) )A A學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進B B人推車，車未動人推車，車未動C C足球被踢出后，在草地上滾動一段距離足球被踢出后，在草地上滾動一段距離D D舉重運動員將杠鈴舉起舉重運動員將杠鈴舉起D D 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 解析解析 學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進，有力存在，學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進，有力存在，但力的方向上無移動的距離，故但力的方向上無移動的距離，故A A不符合題意；人推車，車未不符合題意；人推車，車未動，有力無距離，故動，有力無距離，故B B不符

12、合題意；足球被踢出后，在草地上不符合題意；足球被踢出后，在草地上滾動一段距離，有距離無力，所以沒有做功，故滾動一段距離，有距離無力，所以沒有做功，故C C不符合題意；不符合題意；將杠鈴舉起，有力有距離，并且力和距離在同一方向上，符將杠鈴舉起，有力有距離，并且力和距離在同一方向上，符合題意，故選合題意，故選D D。第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 點評判斷物體是否做功三步驟：點評判斷物體是否做功三步驟：(1)(1)物體是否受到力的作物體是否受到力的作用，不受力的物體不存在做功問題；用，不受力的物體不存在做功問題；(2)(2)物體是否運動，不運物體是否運動，

13、不運動的物體也不存在做功問題；動的物體也不存在做功問題；(3)(3)判斷物體受力的方向和運動判斷物體受力的方向和運動方向的關(guān)系，若二者方向垂直，則不做功，若二者方向不垂方向的關(guān)系，若二者方向垂直，則不做功，若二者方向不垂直，則做功。直，則做功。第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 類型二功和功率的相關(guān)計算類型二功和功率的相關(guān)計算 例例2 2一支步槍長一支步槍長0.8 m0.8 m，火藥爆炸時高壓氣體對子彈的平，火藥爆炸時高壓氣體對子彈的平均推力是均推力是2000 N2000 N，子彈在離開槍口后又在空中飛行了，子彈在離開槍口后又在空中飛行了500 m500

14、m，高，高壓氣體對子彈做功壓氣體對子彈做功_J_J。1600 1600 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 解析解析 分析子彈運動全過程：如圖所示，研究推力分析子彈運動全過程：如圖所示，研究推力F F所所做的功，子彈移動的距離不能認(rèn)為是從做的功，子彈移動的距離不能認(rèn)為是從A A到到D D，因為子彈在推，因為子彈在推力力F F的作用下移動的距離是由的作用下移動的距離是由A A到到B(sB(s1 10.8 0.8 m m) )，而由，而由B B 到到D D的的過程中，子彈已不受推力作用，由于慣性，子彈飛行過程中，子彈已不受推力作用，由于慣性，子彈飛行s s2

15、2500 500 m m，即高壓氣體不再做功；所以推力，即高壓氣體不再做功；所以推力F F所做的功為所做的功為W WFsFs2000 2000 N N0.8 0.8 m m1600 1600 J J。第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 例例3 3 20122012安徽安徽 一輛小汽車在平直公路上勻速行駛，一輛小汽車在平直公路上勻速行駛，發(fā)動機的牽引力為發(fā)動機的牽引力為2000 N2000 N，速度為，速度為108 km/h108 km/h。(1)(1)求小汽車勻速行駛時受到的阻力大小。求小汽車勻速行駛時受到的阻力大小。(2)(2)求牽引力在求牽引力在10

16、min10 min內(nèi)所做的功。內(nèi)所做的功。f fF F2000 2000 N N 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 (3)(3)若發(fā)動機的牽引力用若發(fā)動機的牽引力用F F表示，小汽車的速度用表示，小汽車的速度用v v表示，請表示，請推導(dǎo)出牽引力的功率推導(dǎo)出牽引力的功率P PFvFv。第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 類型三影響動能和勢能大小的因素類型三影響動能和勢能大小的因素 例例4 420122012安徽安徽 如圖如圖10101 1所示為探

17、究所示為探究“物體動能的大物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)小跟哪些因素有關(guān)”的實驗。實驗步驟如下：的實驗。實驗步驟如下： 圖圖10101 1第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 .讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動的距離。被撞擊后移動的距離。.讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，觀讓不同質(zhì)量的鋼球從斜面上相同的高度由靜止?jié)L下，觀察木塊被撞擊后移動的距離。察木塊被撞擊后移動的距離?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)(1)步驟步驟I I是為了研究物體的動能大小與是為了研究物體的動能大

18、小與_的關(guān)系。的關(guān)系。(2)(2)步驟步驟是為了研究物體的動能大小與是為了研究物體的動能大小與_的關(guān)系。的關(guān)系。(3)(3)該實驗中斜面的作用是為了控制鋼球該實驗中斜面的作用是為了控制鋼球_的大小，的大小，木塊的作用是為了比較鋼球木塊的作用是為了比較鋼球_的大小。的大小。運動速度運動速度 質(zhì)量質(zhì)量 速度速度 動能動能 第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 解析解析 (1) (1)步驟步驟I I中用同一個鋼球從不同的高度由靜止?jié)L中用同一個鋼球從不同的高度由靜止?jié)L下，到達水平面時的速度不同，而質(zhì)量相同，所以是為了研下，到達水平面時的速度不同，而質(zhì)量相同，所以是為

19、了研究動能大小與速度的關(guān)系；究動能大小與速度的關(guān)系；(2)(2)步驟步驟中鋼球的質(zhì)量不同，從中鋼球的質(zhì)量不同，從斜面的相同高度由靜止?jié)L下后速度相同，因此是為了研究動斜面的相同高度由靜止?jié)L下后速度相同，因此是為了研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系；能大小與質(zhì)量的關(guān)系；(3)(3)當(dāng)鋼球從斜面的不同高度由靜止?jié)L當(dāng)鋼球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下時速度不同，因此該實驗中斜面的作用是為了控制鋼球速下時速度不同，因此該實驗中斜面的作用是為了控制鋼球速度的大小；鋼球動能的大小可以通過觀察木塊被撞擊后移動度的大??；鋼球動能的大小可以通過觀察木塊被撞擊后移動的距離來比較，因此木塊的作用是為了比較鋼球動能的大小。的距離來比

20、較，因此木塊的作用是為了比較鋼球動能的大小。第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 類型四機械能及其轉(zhuǎn)化類型四機械能及其轉(zhuǎn)化 例例5 5小明乘超市的自動扶梯勻速從一樓上升到二樓的過程小明乘超市的自動扶梯勻速從一樓上升到二樓的過程中中( (如圖如圖10102 2所示所示) )，小明的，小明的( () )A A動能轉(zhuǎn)化為勢能，機械能不變動能轉(zhuǎn)化為勢能，機械能不變B B動能轉(zhuǎn)化為勢能，機械能增大動能轉(zhuǎn)化為勢能，機械能增大C C動能不變，勢能增大，機械能增大動能不變，勢能增大，機械能增大D D動能不變，勢能不變，機械能不變動能不變，勢能不變，機械能不變C C第第101

21、0課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 圖圖10102 2第第1010課時功和機械能課時功和機械能考點聚焦考點聚焦皖考探究皖考探究 解析解析 解答本題的關(guān)鍵是明確決定動能、重力勢能和機解答本題的關(guān)鍵是明確決定動能、重力勢能和機械能大小的因素，弄清速度、高度、質(zhì)量等因素的變化情況。械能大小的因素，弄清速度、高度、質(zhì)量等因素的變化情況?！皠蛩賱蛩佟钡暮x是速度不變，因為質(zhì)量不變且速度不變，所的含義是速度不變，因為質(zhì)量不變且速度不變，所以動能不變；在小明從一樓到二樓的過程中，小明所處的高以動能不變；在小明從一樓到二樓的過程中，小明所處的高度不斷增加，因此重力勢能不斷增大；機械能是動能與勢能度不斷增加，因此重力勢能不斷增大；機械能是動能與勢能的總和，因此機械能增大，