中考物理 第三單元 壓強(qiáng) 浮力 功和能 第10講 功和機(jī)械能課件.ppt

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1、第10講功和機(jī)械能,20132015年初中學(xué)業(yè)水平考試試題統(tǒng)計與命題解讀,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)1功 (1)力學(xué)里所說的功包括兩個必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。 (2)不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。 (3)力學(xué)里規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式:W=Fs (4)功的單位:焦耳,1 J=1 Nm。把兩個雞蛋舉高1 m做的功大約是1 J。 易錯易混警示公式W=Fs的應(yīng)用 分清哪個力對物體做功,計算時F就是這個力。 公式中s一定是在力的方向上通過的距離,是對應(yīng)關(guān)系。 功的單位“ J”不要和力與力臂的乘積(

2、Nm,不能寫成“J”)單位搞混。,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,(5)功的原理: 內(nèi)容:使用機(jī)械時,人們所做的功,都不會少于直接用手所做的功,即使用任何機(jī)械都不省功。 公式表達(dá):理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力):W總=W有用。 實(shí)際情況:W總=W有用+W額。 說明:功的原理是一個普遍的結(jié)論,對于任何機(jī)械都適用。 功的原理告訴我們:使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離,要省距離必須費(fèi)力,既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)2功率 (1)表示做功快慢的物理量。 (2)定義:功與做功所用時間之比叫作功率。功率在數(shù)值上等于單位時間里完成的功。 (4)單位:

3、 W ,其他常用單位 kW。換算:1 kW=103 W。 (5)比較功率大小的方法:根據(jù)公式 可知:W一定,P與t成反比;t一定,P與W成正比。,,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)3動能、勢能 1.能量:一個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能量,簡稱能。 理解:能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。 一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功,也不一定要做功。,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,2.動能與勢能比較:,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)4動能與勢能的

4、相互轉(zhuǎn)化 1.(無外力作用下)能的轉(zhuǎn)化: 2.判斷機(jī)械能是否守恒的兩種方法: (1)只有重力和彈力做功的情況下,機(jī)械能守恒。若在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中,受到摩擦力和各種阻力以及有其他力的作用(即重力和彈力以外的力做功)會使機(jī)械能轉(zhuǎn)化成其他形式的能,機(jī)械能減少,或其他形式的能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,使機(jī)械能增加。 (2)在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中,通過機(jī)械能等于動能和勢能的和來判斷機(jī)械能是否改變:如果機(jī)械能的總量發(fā)生改變,則說明機(jī)械能不守恒。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,特別提醒動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析 (1)首先分析決定動能大小的因素,決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素看動能和重力勢能(或彈性

5、勢能)如何變化。 (2)注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失),則動能、勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。,考法1,考法2,考法1功和功率的計算 功和功率的計算往往在同一個問題中出現(xiàn),而力是否做功又先需要根據(jù)做功的兩個必要條件加以判斷;基于功和功率的關(guān)系,常常用到公式P=Fv。 例1如圖甲所示,木塊放在水平面上,用彈簧測力計沿水平方向拉木塊做直線運(yùn)動。兩次拉動木塊得到的s-t圖象分別是圖乙中的圖線、。兩次對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2,兩次拉力的功率分別為P1、P2,兩次木塊的動能分別為E1、E2,則F1F2,P1P

6、2,E1E2。(均選填“”),考法1,考法2,解析:(1)木塊兩次都進(jìn)行勻速直線運(yùn)動,拉力等于滑動摩擦力,滑動摩擦力相等,拉力F相等,即F1=F2。 (2)從圖象中可以判斷出,的運(yùn)動速度v較小,根據(jù)公式P=Fv,當(dāng)拉力相等時,速度越大,拉力的功率越大,即P1P2。 (3)因為的速度大,因此E1E2。 答案:= 方法點(diǎn)撥本題通過圖象可以判斷木塊進(jìn)行勻速直線運(yùn)動,勻速直線運(yùn)動的物體受到平衡力作用,根據(jù)平衡力條件判斷拉力和滑動摩擦力大小關(guān)系,根據(jù)P=Fv判斷功率大小的變化。,,,考法1,考法2,考法2動能和勢能的變化與轉(zhuǎn)化 從動能決定于質(zhì)量和速度、重力勢能決定于質(zhì)量和高度的角度命題考查某種形式能量的

7、變化情況;或是從相互轉(zhuǎn)化的角度考查能量轉(zhuǎn)化的方向。 例2如圖是小明到上?！皻g樂谷”游玩乘坐過山車時的情景,當(dāng)小明乘坐的無動力小車從圖中軌道的A點(diǎn)自由滑到軌道B點(diǎn)的過程中,小車動能(選填“增加”“減少”或“不變”);若該小車從軌道的A點(diǎn)由靜止開始自由滑行,則小車(選填“能”或“不能”)到達(dá)軌道的C點(diǎn)。,考法1,考法2,解析:小車從A點(diǎn)到B點(diǎn),小車的質(zhì)量不變,速度不斷增大,動能不斷增大。由于小車在A點(diǎn)和C點(diǎn)只具有重力勢能,小車的質(zhì)量不變,A點(diǎn)高度小于C點(diǎn)高度,小車在A點(diǎn)的重力勢能小于C點(diǎn)的重力勢能,小車從軌道的A點(diǎn)由靜止開始自由滑行,即使在沒有摩擦力的情況下,小車也是無法到達(dá)C點(diǎn)的,何況此時還有摩

8、擦力,所以小車更不會到達(dá)C點(diǎn)。 答案:增加不能 方法點(diǎn)撥機(jī)械能大小的變化可以從兩個角度進(jìn)行判斷 (1)機(jī)械能=動能+重力勢能,從動能和重力勢能大小進(jìn)行判斷。 (2)如果不存在摩擦阻力做功時,機(jī)械能守恒,存在摩擦阻力做功時,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械能減小,內(nèi)能增大。,,,探究“物體動能的大小跟哪些因素有關(guān)” 1.實(shí)驗器材:斜面、小車、木塊、鉤碼、彈簧測力計、刻度尺。 2.實(shí)驗操作過程: (1)將質(zhì)量不同、大小相同的小車從斜面同一高度釋放,小車沿斜面下滑至水平面繼續(xù)運(yùn)動,碰撞靜止木塊,分別記錄兩次結(jié)果。 (2)將同一小車從斜面不同高度釋放,小車沿斜面下滑至水平面繼續(xù)運(yùn)動,碰撞靜止木塊,分別記錄兩次結(jié)

9、果。 實(shí)驗結(jié)論:動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。質(zhì)量相同時,速度越大,動能越大;速度相同時,質(zhì)量越大,動能越大。,例題(2015湖南長沙)為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患,小亮同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙、丙所示的探究實(shí)驗。將A、B、C三個小球先后從同一裝置,高度分別為hA、hB、hC的位置滾下(mA=mBhB),推動小木塊運(yùn)動一段距離后靜止,請你對以下問題進(jìn)行解答。 (1)選擇甲、丙兩圖所示實(shí)驗進(jìn)行比較,是用來研究帶來的安全隱患 (2)選擇甲、乙兩圖所示實(shí)驗進(jìn)行比較,可以得到的結(jié)論是。,解析:(1)題中甲、丙兩圖是選擇到達(dá)水平面的速度相等,質(zhì)量不同的A、C小球進(jìn)行實(shí)驗,該實(shí)驗是研究超載帶來的危害,超載是指汽車的速度一定時,質(zhì)量越大動能越大; (2)題中甲、乙兩圖中的小車質(zhì)量相同,速度不同,該實(shí)驗說明在質(zhì)量不變時,速度越大,汽車的動能越大,安全隱患越大。 答案:(1)超載 (2)在質(zhì)量不變時,速度越大,汽車的動能越大,安全隱患越大 方法點(diǎn)撥此類實(shí)驗題目是考查對控制變量法和轉(zhuǎn)換法的掌握情況,及如何正確地對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行分析,歸納出正確的結(jié)論。影響動能大小的因素是物體的質(zhì)量和運(yùn)動速度的大小;明確影響動能大小的因素,知道自由滾下的物體到達(dá)水平面的速度取決于物體的高度,跟質(zhì)量無關(guān)。,,,