《功和机械能复习》教学设计

第 十 讲 功 和 机 械 能 复 习 课 物 体 在 力 的 方 向上 移 动 的 距 离 S 功W=Fs作 用 在 物 体 上的 力 F 力 的 作 用显 出 成 效 单 位 ：1 J=1 Nm典 型 不 做 功 的三 种 情 况 做 功 的快 慢 功 率 tWP 单 位 ：1 W=1 J/sP=Fv能 量物 体 能 够对 外 做 功1 功 知 识 结 构 转 化动 能重 力 势 能弹 性 势 能 速 度高 度形 变 程 度机 械 能 质 量质 量守 恒2 机 械 能 如 果 一 个 力 作 用 到 物 体 上 ， 物 体 在 这 个 力 的 方向 上 移 动 了 一 段 距 离 ， 这 个 力 对 物 体 做 了 功 。 功 等 于 力 与 物 体 在 力 的 方 向 上 移 动 的 距 离 的 乘积 ， W = Fs 。 功 与 时 间 的 比 叫 功 率 ， 。 功 率 表 示 做 功 的 快 慢 ， 数 值 上 等 于 单 位 时 间 内所 做 的 功 。 WP= t基 本 概 念1 功22 功 率 例 甲 、 乙 、 丙 三 位 同 学 分 别 把 质 量 不 同 的 物 体 匀 速竖 直 向 上 提 ， 所 测 数 据 如 下 表 ：同 学 质 量 / kg 升 高 高 度 / m 时 间 / s甲 4 1.5 2乙 8 1 4丙 10 0.5 5 根 据 上 表 可 知 ， 做 功 最 多 的 是 _同 学 ， 做功 最 快 的 是 _ 同 学 ， 你 是 根 据 比 较_来 判 断 出 做 功 快 慢 的 。甲 乙单 位 时 间 内 完 成 的 功 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 叫 动 能 。 物 体 的 质 量 越 大 、 运 动 速 度 越 大 ， 动 能 越 大 。 在 地 球 表 面 附 近 ， 物 体 由 于 高 度 所 决 定 的 能 叫 重 力 势 能 。 物 体 的 质 量 越 大 ， 位 置 越 高 ， 重 力 势 能 越 大 。 物 体 由 于 弹 性 形 变 而 具 有 的 能 叫 弹 性 势 能 。 物 体 的 弹 性 形 变 越 大 ， 弹 性 势 能 就 越 大 。3 动 能 和 势 能 4 机 械 能 及 其 转 化 (1). 动 能 、 重 力 势 能 及 弹 性 势 能 统 称 为 机 械 能。 (2). 动 能 和 势 能 可 以 相 互 转 化 。 如 果 只 有 动 能和 势 能 相 互 转 化 ， 机 械 能 守 恒 。 1 做 功 的 两 个 必 要 因 素2. 三 种 不 做 功 的 情 况 注 重 概 念 的 理 解 作 用 在 物 体 上 的 力 F 物 体 在 力 的 方 向 上 通 过 的 距 离 s 有 力 ， 但 在 力 的 方 向 上 通 过 的 距 离 为 零 ； 通 过 了 距 离 ， 但 在 距 离 的 方 向 上 没 有 力 的 作 用 ； 有 力 且 通 过 距 离 ， 但 力 和 距 离 的 方 向 相 互 垂 直 。 例 下 列 关 于 物 体 是 否 做 功 的 说 法 中 正 确 的 是 ( )。A 小 丽 背 着 书 包 站 在 路 边 等 车 ， 小 丽 对 书 包 做 了 功B 起 重 机 吊 着 钢 筋 水 平 匀 速 移 动 一 段 距 离 ， 起 重 机对 钢 筋 做 了 功C 被 脚 踢 出 的 足 球 在 草 地 上 滚 动 的 过 程 中 ， 脚 对 足球 做 了 功D 小 刚 从 地 上 捡 起 篮 球 的 过 程 中 ， 小 刚 对 篮 球 做 了功 D 3 物 体 匀 速 运 动 时 的 功 率 功 率 定 义 式 匀 速 运 动 时 导 出 公 式 P = Fv W Fs FtP Ft t t WP= ts t例 ： 某 汽 车 的 功 率 为 30 kW， 若 以 54 km /h的速 度 匀 速 前 进 ， 求 ： 牵 引 力 多 大 ？解 ： P=30 kW=30 000 W =54 m /h=15 m /s P F 3000W 2000N15m/sPF 4 功 和 能 的 关 系例 物 体 自 由 下 落 重 力 势 能 减 少 ， 重 力 做 功 ； 举 起 重 物 克 服 重 力 做 功 ， 重 力 势 能 增 加 。 做 功 的 过 程 就 是 能 量 转 化 或 转 移 的 过 程 。 物 体 的 动 能 和 势 能 发 生 了 变 化 ， 一 定 有力 对 物 体 做 了 功 。 探 究 物 体 的 动 能 跟 哪 些 因 素 有 关 怎 样 控 制 钢 球 在 水 平 面 上 的 的 速 度 ？ 根 据 什 么 现 象 判 断 钢 球 的 动 能 ？例 如 ， 钢 球 从 斜 面 上 由 静 止 滑 下 ， 撞 击 到 一个 小 木 块 上 ， 能 将 木 块 撞 出 一 段 距 离 。 如 图 所 示 ， 用 质 量 不 同 的 钢 球 A、 B， 从 同 一 斜 面的 同 一 高 度 由 静 止 滑 下 ， 撞 击 同 一 块 木 块 C。 （ 1） 让 钢 球 A、 B从 同 一 斜 面 的 同 一 高 度 由 静 止 滚下 ， 是 为 了 使 钢 球 滚 到 斜 面 底 端 时 具 有 相 同 的 _； （ 2） 本 实 验 研 究 的 是 钢 球 具 有 动 能 大 小 跟 的关 系 ； （ 3） 实 验 可 得 结 论 : _。质 量速 度 相 同 的 物 体 ， 质 量 越 大 ， 动 能 越 大 速 度 1 如 图 所 示 的 四 种 情 景 中 ， 人 对 物 体 做 功的 是 ( )。 运 用 知 识 解 决 问 题举 重 运 动 员举 着 杠 铃 不动 工 人 将 货 箱从 地 面 搬 到桌 上 修 理 工 用力 推 汽 车 ，车 没 动 大 力 士 支 撑着 大 轮 胎 静止 不 动A B C DB 2. 关 于 功 率 下 列 叙 述 中 正 确 的 是 ( )。 A 做 功 的 时 间 越 短 ， 功 率 越 大 B 做 功 的 时 间 越 长 ， 功 率 越 大 C 用 的 力 越 大 ， 做 功 时 间 越 短 ， 功 率 越 大 D 做 功 越 多 ， 做 功 时 间 越 短 ， 功 率 越 大D 3 在 100 m 深 的 矿 井 里 ， 每 分 钟 积 水 9 m 3，要 想 不 让 水 留 在 矿 井 里 ， 应 该 用 至 少 多 大 功率 的 水 泵 抽 水 ？解 ： 每 分 钟 水 泵 抽 起 的 水 重 G=mg=rgV， 水 泵 克 服 重 力 做 功 W=Fs =Gh =rgVh 水 泵 抽 水 功 率 gVhWP= t t 水 3 3 310 10 kg/m 9 8N/kg 9m 100m60s. . 5147 10 W=147kW. 4 甲 、 乙 两 个 同 学 体 重 之 比 是 4 : 5， 都 从 一楼 走 到 三 楼 ， 甲 和 乙 所 用 时 间 之 比 为 8 : 7， 那么 甲 、 乙 做 功 之 比 为 _， 功 率 之 比 为_。 4 : 57 : 10 5 一 辆 汽 车 匀 速 上 坡 ， 它 的 ( )。 A 动 能 增 加 ， 势 能 增 加 B 动 能 不 变 ， 势 能 增 加 C 势 能 增 加 ， 机 械 能 不 变 D 势 能 增 加 ， 机 械 能 减 少 B 6 喜 鹊 的 质 量 比 燕 子 大 ， 若 它 们 以 同 一 速 度飞 行 时 ， 具 有 相 等 的 机 械 能 ， 那 么 一 定 是_飞 得 高 。燕 子