中考物理冲刺复习 第十一章 功和机械能课件 新人教版.ppt

第十一章功和机械能 考纲内容 第1课时功功率 考情分析 考点梳理 剖析重点实验 重难点突破 课堂精炼 考纲内容 考点1理解做功的两个必要因素 考点2理解功的物理意义 公式及单位 理解功的概念 能计算功 考点3理解功率的物理意义 考点4理解功率的概念 公式及单位 能计算功率 考情分析 近年来广东省试题主要考查力是否做功 功和功率的计算 探究滑轮组和斜面的机械功和功率的内容是力学知识的综合体现 功 功率的计算是中考的重点知识 同学们在复习时要对概念的理解 计算和实验多加掌握 考点梳理 1 做功的两个必要因素 1 作用在物体上的 2 物体在上移动的距离 2 不做功的三种情况 1 有力无距 力作用在物体上 但物体移动距离 如 推而未动 搬而未起 等 2 有距无力 物体移动了一段距离 但在此运动方向上力的作用 如推出去的实心球因惯性在空中飞行的过程中 手对实心球没有做功 一 功 力 没有 这个力的方向 没有受到 3 力距垂直 力作用于物体上 但物体的运动方向与力的方向 人背书包在水平地面上行走 人对书包没有做功 3 功的定义 力学中 功等于与物体在力的移动的距离的乘积 4 计算公式 W 5 功的单位 简称焦 符号是 1J N m 垂直 方向上 力 Fs 焦耳 J 1 1 概念 与做功所用之比叫做功率 它在数值上等于单位时间内力所做的功 2 物理意义 表示物体的物理量 它只表示做功的快慢 不表示做功的多少 3 公式 P W t 公式中的P表示 单位 W表示 单位 t表示 单位 二 功率 功 时间 做功快慢 功率 瓦特 功 焦耳 时间 秒 4 功率的单位 简称瓦 符号是W 其他单位 千瓦 符号是kW 单位换算 1W 1J s 1kW W 5 推导公式 当物体在力F的作用下 以速度v做匀速直线运动时 由W Fs及v s t 可得P 即在功率一定时 F与v成正比 瓦特 Fv 1000 例1跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一 小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率 不计绳重 1 用体重计测量自己的质量m 2 估测自己平均每次跳起的高度h 人的重心上升的高度 3 用 填测量器材 记录跳n次所用的 填物理量与其对应字母 4 数据处理 自己所受的重力G 剖析重点实验 测功率 秒表 时间t mg 每次克服重力所做的功W Gh 则跳n次所做的总功W总 nW 平均功率P 5 两人想比较跳绳的平均功率 假设两人跳起的平均高度相同 则 A 频率相同 体重大的功率大B 频率相同 跳的时间长的功率大C 体重相同 频率高的功率小D 体重相同 跳的时间长的功率大 6 小华要想提高跳绳测试的成绩 请你从物理学角度为他提出一条合理的建议 mgh nmgh A nmgh t 加快跳绳频率 降低跳起高度 减肥等 例1下列情况 有力对物体做功的是 A 举重运动员举着杠铃不动B 重物由高处下落C 人提着水桶水平前进D 物体因惯性在光滑水平面上滑动 重难点突破 一 做功的两个必要因素 B 点拨 本题要抓住做功的两个必要因素 作用在物体上的力 物体在力的方向上通过的距离 二者缺一不可 2014 无锡 下列实例中 人对物体做功的是 A 学生背着书包在水平路面上匀速前进B 人推车 车未动C 足球被踢出后 在草地上滚动一段距离D 举重运动员将杠铃举起 变式拓展1 D 例22014年的体育考试已经开始 小李同学选择掷实心球作为自己的考试项目 在考试过程中 他用 50N 的力把重为20N的实心球扔到10m远的地方 球又在地上滚了5m停下 请问整个过程中小李对实心球做的功为 A 500JB 750JC 0JD 条件不足 无法计算 D 二 理解功的物理意义 公式并计算功 点拨 正确进行功的计算 需要重点掌握下面四个有关力 F 与距离 s 方面的关系 1 方向一致性 在求某一个力做的功时 物体在这个力作用下移动的距离 s 必须与这个力 F 的方向是一致的 2 时间同一性 在功的计算过程中 作用在物体上的力 F 与物体在力的方向上移动的距离 s 也要求具有时间同一性 3 同一物体 用来计算做功的两个物理量还要具备另外一个条件 就是F与s必须是同时对于同一个物体来说的 4 力学中所说的做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 这两个因素是必须同时具备的 缺少了其中任何一个 做功就不会成立 2015 永州 在水平地面上 用60N的力沿水平方向拉着重为200N的小车前进5m 拉力做功J 重力做功J 300 变式拓展2 0 例3下列关于功率和机械效率的说法正确的是 A 做的功越多 功率就越大B 做功的时间越短 功率就越大C 做的有用功越多 机械效率就越大D 机械效率总小于1 D 三 理解功率的物理意义 点拨 功率是单位时间内完成的功的多少的物理量 单位时间内完成的功多 则功率大 与做功多少 时间长短 省力情况无关 关于功率的概念 下列说法中正确的是 A 功率是描述力对物体做功多少的物理量B 由P W t可知 功率与时间成反比C 由P Fv可知 只要F不为零 v也不为零 那么功率P就一定不为零D 力对物体做功多 功率不一定大 D 变式拓展3 例4小华同学用100N的水平推力 推放在水平地面上重500N的物体 使其做匀速直线运动 若该物体在10s内移动5m 则在此过程中它的速度为m s 小华对物体做功的功率是W 地面对物体的支持力做功J 0 5 四 理解功率的概念 公式及单位 能计算功率 50 0 点拨 速度由v s t可求 功率由P Fv可得 要注意在求功前 先要判断力是否对物体做功 2015 广东 已知小汽车的总质量为1500kg 该车以30m s的速度沿水平方向做匀速直线运动 行驶了180s 汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0 16倍 g 10N kg 求 1 汽车行驶的距离 2 在此过程中汽车的牵引力和功率 D 变式拓展4 1 由v s t可知 汽车行驶的距离 s vt 30m s 180s 5400m 2 汽车做匀速直线运动 处于平衡状态由平衡条件得 F f 0 16mg 0 16 1500kg 10N kg 2400N牵引力的功率P Fs t 2400N 5400m 180s 72000W 答案 1 下列现象中 力没有对物体做功的是 A 用力将铅球掷出B 将书包背上楼C 骑自行车匀速前进D 提着水桶在水平地面上匀速前进 D 课堂精炼 2 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家 对此 下列说法中错误的是 A 爬相同的楼梯 儿子体重小做的功少B 爬相同的楼梯 父亲体重大做的功多C 爬相同的楼梯 儿子比父亲先到达 儿子的功率一定大D 爬相同的楼梯 父亲比儿子先到达 父亲的功率一定大 C 3 2014 广州 如图1所示 用大小相等的拉力F 分别沿斜面和水平面拉木箱 拉力方向和运动方向始终一致 运动时间tab tcd 运动距离sab scd 比较两种情况下拉力所做的功和功率 A ab段做功较多B ab段与cd段做的功一样多C ab段功率较大D ab段与cd段的功率一样大 B 4 2015 昆明 新建成的牛栏江引水济昆工程 是将水从海拔较低的德泽水库 引到海拔较高的盘龙江上游 每年对昆明提供5 67亿立方米的水 耗电及相关运行费用已近10亿元 所以 珍惜水资源是每一个市民应尽的责任和义务 此工程是在德泽水库库区建泵站 将水泵入山坡高处的水池后 再流回昆明 泵站的提水高度约220m 每秒流过水流横截面的水量是18m3 将1 8 104kg的水提高220m 水泵对水所做的功是J 做功的功率是W g取10N kg 水 1 0 103kg m3 3 96 107 3 96 107 5 2013 广东 龙舟比赛是中国传统运动项目之一 如图2所示 某队龙舟和运动员的总质量为2 5 103kg 在一次龙舟赛上 该队以1min40s的成绩夺得500m比赛冠军 已知该龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员的总重力的3 25 1 该队的龙舟在500m比赛过程中的平均速度是多少 2 如果把在比赛过程中该队龙舟的运动看作匀速直线运动 求运动员在比赛过程中划船时的功率是多少 g 10N kg 5 1 距离s 500m 时间t 1min40s 100s该队龙舟在500m比赛中的平均速度v s t 500m 100s 5m s 2 龙舟受到的阻力f 3 25G 0 12 2 5 103kg 10N kg 3 103N由于龙舟做匀速直线运动 运动员划船的动力为F f 3 103N运动员的功率P W t 3 103N 500m 100s 1 5 104W 15kW 6 2014 广东 如图3所示是某种升降电梯的工作原理图 它由轿厢 配重 缆绳 滑轮和电动机等部件组成 连接轿厢的两根缆绳非常靠近 轿厢空载时的重量是3100N 配重的重量为3000N 某次电梯载货物的重量是1000N 电梯匀速上升15m所用的时间为10s 不计缆绳重和一切摩擦 在此运动过程中 求 1 轿厢的速度大小 2 配重重力对配重做的功 3 电动机的功率至少是多大 6 1 轿厢速度大小v s t 15m 10s 1 5m s 2 配重下降的距离h s配重重力对配重做的功W G配重h 3000N 15m 4 5 104J 3 缆绳对轿厢的拉力F1 G厢 G货 G配重 3100N 1000N 3000N 1100N缆绳拉力做的功W1 F1s 1100N 15m 1 65 104J电动机的功率至少为P W1 t 1 65 104J 10s 1650W 考纲内容 考情分析 考点梳理 剖析重点实验 重难点突破 课堂精炼 第2课时动能和势能机械能及其转化 考纲内容 考点1能用实例说明物体的动能和势能以及它们之间的相互转化 考点2能用实例说明机械能和其他形式的能的转化 考点3能用实验探究动能的大小与哪些因素有关 考情分析 近年来广东省主要考查机械能的转化 机械能和其他形式的能的转化 常见题型有选择题 填空题 实验探究题 综合应用题 考点梳理 物体能够 就说这个物体具有能量 简称能 能量的单位是 注意 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 它只不过具备做功的本领 一 能量 对外做功 焦耳 1 定义 物体由于而具有的能 2 影响因素 1 速度 质量相同的物体 运动的速度越大 它的动能越 2 质量 运动速度相同的物体 质量越大 它的动能越 二 动能 运动 大 大 1 重力势能 1 定义 物体由于所决定的能 2 影响动能的因素 质量 高度相同时 质量越的物体 重力势能越大 高度 质量相同时 位置越的物体 重力势能越大 2 弹性势能 1 定义 物体由于发生而具有的能 2 影响弹性势能的因素 物体的弹性形变越 它具有的弹性势能越大 三 势能 高度 大 高 弹性形变 大 1 机械能 动能 势能和势能的统称 2 机械能守恒 如果只有动能和势能的相互转化 尽管动能 势能的大小会变化 但机械能的总和 或者说机械能是的 若在动能和势能相互转化的过程中 伴随有其他形式的能的转化 则机械能不守恒 3 水能和风能 水电站是利用水的能来发电的 风力发电机是利用风的能来发电的 四 机械能及其转化 重力 弹性 不变 守恒 重力势 动 例1小宇用如图4所示的装置探究 动能的大小与什么因素有关 的实验 1 实验中小球动能的大小是通过观察比较反映出来的 这里用到了物理学研究问题的一种 填 直接测量 放大 或 转换 方法 剖析重点实验 木块被推出的距离 转换 2 为了探究动能的大小与物体运动速度的关系 应选用两个图来分析 并由此得出的实验结论是 3 分析乙 丙两图 得到的实验结论是 其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中 小球的能转化为能 4 小宇要探究重力势能与物体的高度的关系他要选用上述图 具体的操作方法是让小球从 填 相同 或 不同 的高度由静止滚下 甲 乙 质量一定时 速度越大 物体的动能越大 同一速度 质量越大 物体的动能越大 重力势 动 甲 乙 不同 5 通过比较分析甲 乙两图可以得出的结论是 6 本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论 原因是 质量相同的物体 高度越高 重力势能越大 小球与木块将会做匀速直线运动 例1某地区的森林发生火灾 灭火飞机满载着灭火剂飞临火场上空 投下灭火剂后 灭火飞机仍以原来的高度和速度匀速飞行 则与投下灭火剂之前相比 飞机的 A 动能增加 机械能不变B 动能减小 机械能减小C 动能不变 机械能不变D 动能不变 机械能增加 重难点突破 B 一 动能和势能以及它们之间的相互转化 点拨 分析动能与势能的变化时 既要注意 高度 和 速度 还要注意 质量 变式拓展1 2015 南通 蹦床比赛时 从接触蹦床到运动到最低点的过程中 运动员的 A 动能增大B 动能转化为重力势能C 机械能增大D 机械能转化为蹦床的弹性势能 D 例2下列情况中 机械能不变的是 A 雨点在空中下落得越来越快 忽略空气阻力 B 降落伞在空中徐徐下降C 汽车沿斜面向上匀速行驶D 踢出去的足球在地上慢慢停下 A 二 机械能和其他形式的能的转化 点拨 在判断机械能是否守恒时 要看是否忽略 空气阻力和摩擦力 当只有重力做功时 机械能守恒 否则不守恒 就会转化为其他形式的能 变式拓展2 下列几种现象中 内能转化为机械能的是 A 水沸腾时 推动锅盖振动B 菜刀在砂轮上磨 菜刀温度升高C 火柴摩擦后燃烧D 冰块在地面上滑动时慢慢熔化 A 1 2015 宿迁 如图5 一木块从斜面上匀速滑下 下列说法正确的是 A 木块只受到重力和斜面的支持力B 下滑过程中 木块的重力势能转化为动能C 下滑过程中 木块的重力势能转化为内能D 下滑过程中 木块的机械能保持不变 C 课堂精炼 2 2013 宜昌 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行 如图6所示为卫星从远地点向近地点运动的过程 针对该过程 以下说法正确的是 A 动能逐渐增大 机械能增大B 势能逐渐减小 机械能减小C 动能逐渐增大 势能逐渐减小 机械能不变D 动能逐渐增大 势能逐渐减小 机械能减小 C 3 2015 广东 从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起 球在上升过程中能转化为能 由于球与空气有摩擦 上升过程中球的机械能 4 2012 广东 图7是固定在水平桌面上的圆弧轨道 将一小球由轨道的P点自由释放 滚动到Q点 在此过程中 动能先变后变 重力势能 动 重力势 大 小 先变小后变大 减小 5 仔细观察图8甲 电风扇向左面吹风 小车便朝右方运动起来 说明 观察图8乙发现 将滑动变为的方式可以减小摩擦 打桩机的重锤落下将木桩打入地中 如图8丙所示 这说明被举高的物体具有能 力的作用是相互的 滚动 重力势 6 2013 广东 利用如图9所示装置探究 物体动能的大小与哪些因素有关 将小球A B分别拉到与竖直方向成一定角度 的位置 然后都由静止释放 当小球摆动到竖直位置时 将与静止在水平面上的木块C发生碰撞 木块都会在水平面上滑行一定距离后停止 图中的摆长L都相同 1 2 球A B的质量分别为mA mB mA mB 1 如图9中甲 乙所示 同时释放A B 观察到它们并排摆动且始终相对静止 同时到达竖直位置 这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的无关 2 如图9中甲 乙所示 观察到B球能将木块C撞得更远 由此可得出结论 3 如图9中乙中小球B到达竖直位置时的速度 填 大于 小于 或 等于 图9丙中小球B到达竖直位置时的速度 如图9乙 丙所示 图丙中木块C滑行得更远些 由此可得出结论 质量 速度相同时 物体质量越大 它的动能越大 小于 质量相同时 物体的速度越大 它的动能越大 谢谢