《第十五章功和机械能》（讲课用）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十五章 功,和机械能复习课,2,、功的原理：使用任何机械都不省功。,省,了距离的一定费了力，费力的一定省了距离。,但力和,距离的乘积（功）不变。,知识点一,、,功的概念,在物理学中，,把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。,（2）做功的两个必要因素,：,功=力X距离,W=FS,W-功-焦（J）F,-,力,-,牛（N）S-距离-米（m）,单位：,焦耳（,J,）,1J=1Nm,作用在物体上的,力,；,物体在力的方向上移动的,距离,。,（,3,）公式：,1、,（,1,）定义：,几种不做功的情况,1,、有力而无距离,推而不动 举而不起,2,、有距离而无力,由于惯性而发生移动,3,、有力也有距离，但力的方向和距离的方向垂直,即力的方向上无距离。,1,、小明用,100N,的力将,50N,的铅球掷出,10m,远，则在铅球抛出的过程中，人对铅球所作的功是：（）,A,、,1000J B,、,500J C,、,0J D,、,1500J,C,铅球受到的是惯性,2,.,晓明扛着质量为,20kg,的水桶，水平前进了,50m,又沿着长,5m,、高,3m,的楼梯从一楼上到二楼，他对水桶做了多少功？,3.,一根长3m，质量为100kg的粗细均匀的钢梁放在水平地面上，把它竖起来，至少要做多少功？,W=F,S=100kg,10N/kg1.5m=,1500J,600J,W=(20kg10N/kg)3 m=,课堂训练,原理,:,把钢梁竖起需要把重心抬高到钢梁长度的一半,.,即,H=L/2,4,.在平地上，用50N的水平拉力拉重100N的箱子，前进了10m，拉力做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1,.,5米，又做了多少功？,拉力做的功为,W=F,S=5,010=,500J,举高箱子做的功为：,W=F,S=100,1.5=,150J,10m,50N,100N,5,、一个重,1000N,的车，在,100N,水平推,力作用下前进,50m,。,当推力撤掉后，车,由于惯性又继续前进了,5m,。,求推力做,的功？,推力做的功为,W=FS=10050=5000J,6.,一个人先后用大小相同的力沿水平方向拉木箱，实使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平地面上前进相同的距离。拉力哪一次所做的功多？,7.,三辆汽车用大小相同的牵引力和速度行驶，甲沿上坡路、乙沿水平路、丙沿下坡路，都行驶相同的时间，那辆车的牵引力做的功多？,做功的多少只由,W,Fs,决定、与物体的质量、运动速度、运动方向、是否有摩擦无关。,两次一样多,因速度、时间相同，所以行驶距离也相同，则三辆车牵引力做的功一样多,8.,小明和小刚体重相同，体育课上小明爬绳，小刚爬杆，两个人都爬到了,3m,高的顶端，比较两人做的功（）,A,、小明做功多,B,、小刚做功多,C,、两人做功一样多,D,、无法比较,C,A,、,750,焦,B,、,300,焦,C,、,0,D,、条件不足，无法确定,9.,某足球运动员在水平方向用,25,牛的力，将,10,牛的球沿水平地面踢出,30,米停下来。在这一过程中，脚对球所做的功为（）,C,简单机械的作用是什么？,使用简单机械可以省力，或者省距离，,能省功吗,？,不省功,用力,F,直接,将物体匀速提升,h,m,，,F,对物体做功,Gh,F,人利用杠杆将物体匀速提升,h,m,拉力,F,做的功,动力臂为阻力臂的三倍,功的原理,使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械所做的功，,也就是,使用任何机械都不能省功,不省功的原因是什么？,因省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功,=,力,距离，所以不能省功,W,总,=Fs,（,F,为施加的外力，,s,为在力的方向上移动的距离）,W,有用,=Gh,（机械沿竖直方向上提升重物。,G,为重物重，,h,为重物上升的高度。）,任何实际机械的机械效,率,1,且,是一个没有单位的量。,知识点二,、机械效率,1,、有用功和,总功,利用机械做功时，对人们有用的功，叫,有用功,（,W,有用）。,对人们没有用但又不得不做的功叫,额外功,（,W,额外）。,有用功和额外功的总和叫,总功,（,W,总）。,（1,）有用功和总功的比值叫,机械效率,，,用,表示,。,（,2）公式：机械效率=有用功,总功,即：,=W,有用,/W,总,2,、机械效率,A,1,、,2,、,C,4,、一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？,解：起重机提升材料所做的功是有用功,W,有用,=FS=600010=60000J=610,4,J,总功为,W,总,=60000J+40000J=110,5,J,1,实验表明，使用斜面,_,省功（选填“能”或“不能”）。,2,在使用光滑程度一样的斜面，斜面越陡，越,_,（选填“省力”或“费力”），斜面的机械效率越,_,（选填“高”或“低”）。,3,在使用倾斜程度一样的斜面，斜面越粗糙，越,_,（选填“省力”或“费力”），斜面的机械效率越,_,（选填“高”或“低”）。,值得留意,高,费力,不能,费力,高,6,、下列叙述中能够提高机械效率的是（）,A、增加有用功,B、减小机械间的摩擦,C、减小总功,D、使用最省力的机械,B,7,、一汽车陷入泥中无法行驶，司机组装了如图所,示的滑轮组将汽车拉出。设整个过程汽车看做是匀,速直线运动，所受阻力为,2.410,3,N,，移动距离为,4m,，司机所用拉力为,10,3,N,，求：有用功、总功。,9.6,10,3,J,1.210,4,J,（,4,）单位：瓦（,W,）另外还有：,千瓦（,KW,）,1W=1J/s,注意：,做的功多不一定功率大，所用的时间短也不一定功率大；只有相等的时间内做的功越多，功率才大。,在,力,F,作用下做匀速直线运动,时，,有,：,P=W/t=Fs/t=Fv,知识点三,、功,率定义,（,1,）定义：单位时间内所做的,功叫做,功率,。,用,P,表示。,1,、功率,（,2,）物理意义：反映物体做,功快慢,的物理量。,（3）公式：功率=功,时间，即P=W/t,P功率瓦特（W）W功焦耳（J）t时间秒（s）,1.,功率,70W,表示什么意思？,功率,70W,表示机械在,1s,内做了,70J,的功,2.,功率,70W,和,450W,功率哪个大？做功哪个快？为什么？,450W,比,70W,功率大，做功快,450,W,450,J,/,s,，,70,W,70,J,/,s,练习,3.,一台机器，功率是,1.5kW,，,它表示示机器在,1s,内做了多少功，,2s,内做多少功,4,、关于功率,下列叙述正确的是,(),A.,做功用的时间越少,功率越大。,B.,功率越大,做的功越多。,C.,在相同的时间里,做功越多,功率越大。,D.,做功的时间越多,功率越大。,5,、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同 质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则（）,A,、甲做功较多，功率较大,B,、甲做功较多，功率较小,C,、甲做功较多，甲、乙功率相等,D,、甲、乙做功相等，乙的功率较大,A,练一练,6,、使用机械做功时，下面说法正确的是：,（,A,）,功率大的机器一定比功率小的机器做功多,（,B,）,功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少,（,C,）,功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；,（,D,）,以上说法都不对,7,、一台机器用,2,分钟时间做了,6,10,4,J,的功，这台机器的功率是多少？,答：这台机械的功率是,500W,解：,8,、用100N的力推着小车在水平面上作匀速直线运动，5s内小车前进了10m，则在这段时间内：物体运动的速度是多大？推力做得功多少？推力的功率是多大？,解,:,(1),物体的运动速度为,v=s,t=10,5=2m/s,(2),推力所做的功为,W=FS=100N10m=1000J,1,、动能,（,1,）动能：,物体由于运动而具有的能。,一切运动的物体都具有动能。静止的物体（速度为,0,）动能为,0,。,（,2,）动能大小的决定因素：,由速度和质量共同决定。物体的运动速度越大，质量越大，动能越大。,（,3,）比较动能的大小：,质量相同，速度大的动能大；速度相同时，质量大的动能大。做匀速运动的物体，动能不变。,知识点四,、动能和势能,2,、势能,（,1,）定义：,物体由于被举高或者发生弹性形变而具有的能。,（,2,）分类：,重力势能,：物体由于被举高而具有的能。物体质量越大，举高的高度越高，重力势能越大。通常认为在地面上的物体的重力势能为零。,弹性势能：,物体由于发生弹性形变而具有的能。同一物体，弹性形变越大，具有的势能越大。,10,.如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是,（）,A,、,重力势能减小，动能不变，有重力势能转变为动能,B、重力势能减小，动能增加，有重力势能转变为动能,C,、,重力势能减小，动能不变，没有重力势能转变为动能,D,、,重力势能减小，动能增加，没有重力势能转变为动能,11,、一架匀速上升的直升飞机，它的（）,A、动能增加，重力势能不变,B、动能不变，重力势能增加,C、动能和重力势能都增加,D、动能不变，机械能也不变,12,、下列自然灾害中，主要由机械能造成的破坏的是：（）,A、大火烧毁房屋,B、干旱使庄稼枯死,C、洪水冲垮堤坝,D、汽油燃烧爆炸,1,、机械能,：,动能和势能之和。,一个物体可以既有动能又有势能。,2,、动能和势能的相互转,化：,A,如图：,A,点：重力势能最大，动能为零。,B,点：动能最大，重力势能最小（不一定为零）,AB,：动能转化为重力势能。,知识点五、机械能及其转化,3、机械能守恒,如果,只有,动能,和,势能,的转化，机械能的总和保持不变。,13,.运动员跳高时从离开地面到上升到最大高度的过程中,（）,A动能转化为重力势能,B重力势能转化为动能,C弹性势能转化为机械能,D重力势能减小，动能增大,一、功：做功的两个力要因素，不做功的三种情况，,W=Fs,，单位,二、功的原理：理想机械,三、机械效率：公式，测量方法,=,（,Gh/Fs),，如何提高,四、功率：,P=W/t=Fv,，与机械效率的区别,五、机械能：概念，动能（,m v,），重力势能（,m h,），弹性势能（弹性形变）,六、机械能的转化：只有动能和势能的转化时，机械能守恒。,功和机械能,复习小结：,一、功,1,、功（,1,）在物理学中，把,_,和在力的方向上移动的,_,的乘积叫功。,（,2,）做功的两个必要因素：,_,；,_,。,（,3,）公式：,_,W=FS,W-,_,-,_,（,J,）,F-,_,-,牛顿（,N,）,S-,距离,-_,（,m,）,单位：,1J=1Nm,2,、功的原理：,_,。,省了距离的一定费了,_,，费力的一定省了,_,。但力和距离的乘积（功）不变。,二、机械效率,1,、有用功和总功,利用机械做功时，对人们,_,的功，叫有用功（,W,有用,）。,对人们没有用但又不得不做的功叫,_,功（,W,额外,）。,_,的总和叫总功（,W,总,）。,2,、机械效率,（,1,）,_,的比值叫机械效率，用,表示。,（,2,）公式：,_,W,总,=Fs,（,F,为施加的外力，,s,为在力的方向上移动的距离）,W,有用,=Gh,（机械沿竖直方向上提升重物。,G,为重物重，,h,为重物上升的高度。）,任何实际机械的机械效率,1,且,是一个没有单位的量。,三、功率,1,、功率,（,1,）定义：,_,。用,P,表示。,（,2,）物理意义：反映物体做功,_,的物理量。,（,3,）公式：,_,，即,P=W/t,P_,（,W,）,W,_,（,J,）,t,时间,_,（,s,）,（,4,）单位：瓦（,W,）另外还有：千瓦,1W=1J/s,注意：做的功多不一定功率大，所用的时间短也不一定功率大；只有,_,的时间内做的功越,_,，功率才大。在力,F,