高中物理 第1章 第2節(jié) 功和能課件 魯科版必修2

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1、課下作業(yè)綜合提升課下作業(yè)綜合提升第第1 1章章第第2 2節(jié)節(jié)新知預(yù)習(xí)新知預(yù)習(xí)巧設(shè)計(jì)巧設(shè)計(jì)名師課堂名師課堂一點(diǎn)通一點(diǎn)通創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)要點(diǎn)要點(diǎn)一一要要點(diǎn)點(diǎn)二二隨堂檢測(cè)歸納小結(jié)隨堂檢測(cè)歸納小結(jié)1理解機(jī)械功的原理，知道使用任何理解機(jī)械功的原理，知道使用任何 機(jī)械都不能省功但可以省力。機(jī)械都不能省功但可以省力。2理解功和能的含義，能舉例說(shuō)明功理解功和能的含義，能舉例說(shuō)明功 是能量轉(zhuǎn)化的量度。是能量轉(zhuǎn)化的量度。3知道不同形式的能量之間可以相互知道不同形式的能量之間可以相互 轉(zhuǎn)化，會(huì)用能量的觀點(diǎn)分析、解決轉(zhuǎn)化，會(huì)用能量的觀點(diǎn)分析、解決 問(wèn)題。問(wèn)題。讀教材讀教材填要點(diǎn)填要點(diǎn) 一、機(jī)械功的原理一、

2、機(jī)械功的原理 1內(nèi)容內(nèi)容 使用任何機(jī)械時(shí)，動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功總是使用任何機(jī)械時(shí)，動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功總是 機(jī)械機(jī)械克服阻力所做的功?？朔枇λ龅墓?。 2公式公式 W動(dòng)動(dòng)W阻阻 或或W輸入輸入 。 3適用性適用性 功的原理是機(jī)械的基本原理，任何機(jī)械做功時(shí)都遵循功功的原理是機(jī)械的基本原理，任何機(jī)械做功時(shí)都遵循功的原理這一基本規(guī)律。的原理這一基本規(guī)律。等于等于W有用有用W額外額外W輸出輸出W損失損失 二、做功和能的轉(zhuǎn)化二、做功和能的轉(zhuǎn)化 1能的概念能的概念 一個(gè)物體能夠?qū)e的物體一個(gè)物體能夠?qū)e的物體 ，我們就說(shuō)這個(gè)物體，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有具有 。能有各種不同的形式，如。能有各種不同的形式，如 、

3、 、 、 等。等。 2做功和能的轉(zhuǎn)化做功和能的轉(zhuǎn)化 做功的過(guò)程就是做功的過(guò)程就是 的過(guò)程，做了多少功，就的過(guò)程，做了多少功，就有多少能量有多少能量 。即功是。即功是 的量度。的量度。做功做功能量能量機(jī)械能機(jī)械能內(nèi)能內(nèi)能光能光能化學(xué)能化學(xué)能能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化發(fā)生轉(zhuǎn)化發(fā)生轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化 3機(jī)械做功的本質(zhì)機(jī)械做功的本質(zhì) 機(jī)械本身并不能憑空產(chǎn)生能量，機(jī)械能夠做功是因?yàn)闄C(jī)械本身并不能憑空產(chǎn)生能量，機(jī)械能夠做功是因?yàn)槿藗兘o機(jī)械輸入了人們給機(jī)械輸入了 。從本質(zhì)上講，做功的機(jī)械是傳遞。從本質(zhì)上講，做功的機(jī)械是傳遞能量、實(shí)現(xiàn)能量能量、實(shí)現(xiàn)能量 的裝置。機(jī)械做功，將一種形式的能的裝置。機(jī)械做功，將一種形式的能

4、量量 為另一種形式的能量。為另一種形式的能量。能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化試身手試身手夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)1如圖如圖121所示，用兩種方法把所示，用兩種方法把100 N的重物從一樓的重物從一樓運(yùn)上三樓，動(dòng)滑輪重運(yùn)上三樓，動(dòng)滑輪重10 N，不計(jì)輪軸摩擦，兩種方法所，不計(jì)輪軸摩擦，兩種方法所做的有用功為做的有用功為_ J。其中一種方法所做總功較多，。其中一種方法所做總功較多，等于等于_ J，此種方法費(fèi)距離，此種方法費(fèi)距離， _力。力。圖圖121答案：答案：600660省省2功和能是兩個(gè)密切相關(guān)的物理量，但本質(zhì)不同，功是一功和能是兩個(gè)密切相關(guān)的物理量，但本質(zhì)不同，功是一個(gè)過(guò)程量，反映了力在位移上的積累過(guò)程，能是

5、一個(gè)狀態(tài)個(gè)過(guò)程量，反映了力在位移上的積累過(guò)程，能是一個(gè)狀態(tài)量，反映了物體做功本領(lǐng)的大小。兩者都是量，反映了物體做功本領(lǐng)的大小。兩者都是_量，量，具有相同的單位，在國(guó)際單位制中，都是具有相同的單位，在國(guó)際單位制中，都是_，能是，能是做功的前提，只有具有能量的物體才可以做功；功是能的做功的前提，只有具有能量的物體才可以做功；功是能的表現(xiàn)，只有通過(guò)表現(xiàn)，只有通過(guò)_才能表現(xiàn)出物體具有能量。才能表現(xiàn)出物體具有能量。答案：答案：標(biāo)焦耳標(biāo)焦耳(J)做功做功3“神舟神舟”號(hào)載人試驗(yàn)飛船發(fā)射成功，標(biāo)志著我國(guó)的航天事號(hào)載人試驗(yàn)飛船發(fā)射成功，標(biāo)志著我國(guó)的航天事業(yè)邁入了新的階段?；鸺d著飛船升空的動(dòng)力源于液體業(yè)邁入了

6、新的階段?；鸺d著飛船升空的動(dòng)力源于液體燃料，點(diǎn)火后，火箭高速向下噴出氣體，我們看到的是燃料，點(diǎn)火后，火箭高速向下噴出氣體，我們看到的是橘紅色的火焰。在火箭升空的過(guò)程中，功和能之間的關(guān)橘紅色的火焰。在火箭升空的過(guò)程中，功和能之間的關(guān)系為：消耗了燃料的系為：消耗了燃料的_轉(zhuǎn)化為火箭及飛船的轉(zhuǎn)化為火箭及飛船的_。能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)噴出的氣體。能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)噴出的氣體_實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。解析：解析：燃料燃燒后高速向下噴出，化學(xué)能減少，由于力燃料燃燒后高速向下噴出，化學(xué)能減少，由于力的相互作用，高速噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生強(qiáng)大的反作用的相互作用，高速噴出的氣體對(duì)火箭產(chǎn)生強(qiáng)大的反作用力，對(duì)火箭做功，火箭的機(jī)械

7、能增加。力，對(duì)火箭做功，火箭的機(jī)械能增加。答案：答案：化學(xué)能機(jī)械能對(duì)火箭做功化學(xué)能機(jī)械能對(duì)火箭做功功的原理的理解及應(yīng)用功的原理的理解及應(yīng)用2功的原理表達(dá)式功的原理表達(dá)式W動(dòng)動(dòng)W阻阻W有用有用W額外額外或或W輸入輸入W輸出輸出W損失損失 3“不能省功不能省功”的含義的含義 功的原理是一條普遍適用的規(guī)律，其核心內(nèi)容是功的原理是一條普遍適用的規(guī)律，其核心內(nèi)容是“不能不能省功省功”?！安荒苁」Σ荒苁」Α睉?yīng)該包含兩層含義：其一是等于，即使應(yīng)該包含兩層含義：其一是等于，即使用機(jī)械與不使用機(jī)械而直接用手所做的功是相等的，這種機(jī)用機(jī)械與不使用機(jī)械而直接用手所做的功是相等的，這種機(jī)械稱為理想機(jī)械；其二是大于，即

8、使用機(jī)械要比不使用機(jī)械械稱為理想機(jī)械；其二是大于，即使用機(jī)械要比不使用機(jī)械而直接用手所做的功要多，也就是更費(fèi)功，這種機(jī)械為非理而直接用手所做的功要多，也就是更費(fèi)功，這種機(jī)械為非理想機(jī)械，實(shí)際的機(jī)械由于重力和摩擦，都會(huì)有無(wú)用功。想機(jī)械，實(shí)際的機(jī)械由于重力和摩擦，都會(huì)有無(wú)用功。 4應(yīng)用應(yīng)用 根據(jù)功的原理，使用任何機(jī)械都不能省功，但增大做功時(shí)根據(jù)功的原理，使用任何機(jī)械都不能省功，但增大做功時(shí)的位移可以省力，增大做功時(shí)的作用力可以省位移，有些機(jī)械的位移可以省力，增大做功時(shí)的作用力可以省位移，有些機(jī)械不省力也不省位移，但能改變做功方式，改善我們的工作環(huán)境。不省力也不省位移，但能改變做功方式，改善我們的工

9、作環(huán)境。 (1)省力機(jī)械：扳手、千斤頂、螺絲刀、開瓶器、斜面等。省力機(jī)械：扳手、千斤頂、螺絲刀、開瓶器、斜面等。 (2)省位移的機(jī)械：理發(fā)剪、自行車、筷子、魚竿等。省位移的機(jī)械：理發(fā)剪、自行車、筷子、魚竿等。 (3)不省力也不省位移但改變工作方式的機(jī)械：定滑輪、等不省力也不省位移但改變工作方式的機(jī)械：定滑輪、等臂杠桿等。臂杠桿等。 1如圖如圖122所示，兩個(gè)相同的物體放在相同地面上，所示，兩個(gè)相同的物體放在相同地面上，力力F1直接作用在物體上，力直接作用在物體上，力F2通過(guò)一理想滑輪與物體連接。通過(guò)一理想滑輪與物體連接。已知兩物體都做勻速運(yùn)動(dòng)，且位移均為已知兩物體都做勻速運(yùn)動(dòng)，且位移均為s，則

10、下列說(shuō)法中正，則下列說(shuō)法中正確的是確的是 ()圖圖122AF1F2，F(xiàn)1比比F2做的功多做的功多BF1F2，F(xiàn)1與與F2做的功相等做的功相等CF1F2，F(xiàn)1與與F2做的功相等做的功相等DF1F2，F(xiàn)1比比F2做的功少做的功少 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題的關(guān)鍵是要明確任何機(jī)械做功解答本題的關(guān)鍵是要明確任何機(jī)械做功時(shí)都不省功。省力必然費(fèi)距離，費(fèi)力必然省距離。時(shí)都不省功。省力必然費(fèi)距離，費(fèi)力必然省距離。 解析解析因?yàn)閮晌矬w的質(zhì)量相同且位于相同的地面上，因?yàn)閮晌矬w的質(zhì)量相同且位于相同的地面上，所以兩物體所受的阻力相等，根據(jù)功的原理，所以兩物體所受的阻力相等，根據(jù)功的原理，F(xiàn)1與與F2做的做的功相等；根據(jù)

11、平衡條件可知，功相等；根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)1等于摩擦力，等于摩擦力，F(xiàn)2等于摩擦等于摩擦力的一半，所以力的一半，所以F1F2。故選項(xiàng)。故選項(xiàng)C正確。正確。 答案答案C 使用理想機(jī)械動(dòng)力所做的功等于克服有用阻力所做使用理想機(jī)械動(dòng)力所做的功等于克服有用阻力所做的功，也就是等于人不使用機(jī)械而直接所做的功。的功，也就是等于人不使用機(jī)械而直接所做的功。功和能的區(qū)別及聯(lián)系功和能的區(qū)別及聯(lián)系 1區(qū)別區(qū)別 (1)一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能。能一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能。能量是表示物體具有做功本領(lǐng)的大小的物理量。能是狀態(tài)量。量是表示物體具有做功本領(lǐng)的大小的物理量。能是狀態(tài)量。 (2)

12、如果作用于某物體的恒力大小為如果作用于某物體的恒力大小為F，使物體沿力的，使物體沿力的方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)位移s，則，則F與與s的乘積叫做機(jī)械功。功描述的乘積叫做機(jī)械功。功描述了力的作用效果在空間上的累積，反映了物體受力并運(yùn)動(dòng)的了力的作用效果在空間上的累積，反映了物體受力并運(yùn)動(dòng)的效果。功是過(guò)程量。效果。功是過(guò)程量。 2聯(lián)系聯(lián)系 (1)功和能都是標(biāo)量；功和能都是標(biāo)量； (2)功和能的國(guó)際單位都是焦；功和能的國(guó)際單位都是焦； (3)能是物體做功的本領(lǐng)，能量的轉(zhuǎn)化通過(guò)做功來(lái)完成；能是物體做功的本領(lǐng)，能量的轉(zhuǎn)化通過(guò)做功來(lái)完成；功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功的大小等于轉(zhuǎn)化的能量，但功不功是能量轉(zhuǎn)化的

13、量度，功的大小等于轉(zhuǎn)化的能量，但功不是能。如下表：是能。如下表：現(xiàn)象現(xiàn)象能的轉(zhuǎn)化能的轉(zhuǎn)化做功做功子彈射入木塊子彈射入木塊動(dòng)能動(dòng)能內(nèi)能內(nèi)能子彈克服阻力做功子彈克服阻力做功燈泡通電燈泡通電電能電能光能、內(nèi)能光能、內(nèi)能電流通過(guò)燈絲做功電流通過(guò)燈絲做功小球沿光滑斜小球沿光滑斜面向上滾動(dòng)面向上滾動(dòng)動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能勢(shì)能小球克服重力做功小球克服重力做功汽車開動(dòng)汽車開動(dòng)化學(xué)能化學(xué)能動(dòng)能動(dòng)能牽引力對(duì)車做功牽引力對(duì)車做功 2如圖如圖123所示，在水平面上將一質(zhì)量為所示，在水平面上將一質(zhì)量為2 kg的木的木塊靠在輕質(zhì)彈簧上，壓縮后松手，彈簧將木塊彈開，木塊向塊靠在輕質(zhì)彈簧上，壓縮后松手，彈簧將木塊彈開，木塊向前滑動(dòng)了前

14、滑動(dòng)了2 m后停了下來(lái)，已知木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因后停了下來(lái)，已知木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)0.15，試分析：，試分析： 圖圖123(1)這一過(guò)程中的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？這一過(guò)程中的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？(2)這一過(guò)程中內(nèi)能變化了多少？這一過(guò)程中內(nèi)能變化了多少？ 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題的關(guān)鍵是明確不同運(yùn)動(dòng)形式所對(duì)解答本題的關(guān)鍵是明確不同運(yùn)動(dòng)形式所對(duì)應(yīng)的能量形式不同，理解能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)的能量形式不同，理解能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 解析解析(1)壓縮后的彈簧具有彈性勢(shì)能，松手后，彈簧壓縮后的彈簧具有彈性勢(shì)能，松手后，彈簧對(duì)木塊做功，將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；由于木對(duì)木

15、塊做功，將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木塊運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；由于木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到水平面的滑動(dòng)摩擦力的作用，滑動(dòng)摩擦力塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到水平面的滑動(dòng)摩擦力的作用，滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊做負(fù)功，將木塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。對(duì)木塊做負(fù)功，將木塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (2)根據(jù)功和能的關(guān)系知，木塊內(nèi)能的增加量根據(jù)功和能的關(guān)系知，木塊內(nèi)能的增加量EWf又又Wfmgs0.152102 J6 J故故E6 J，即這一過(guò)程中內(nèi)能增加了，即這一過(guò)程中內(nèi)能增加了6 J。 答案答案見解析見解析 在通過(guò)做功計(jì)算物體的能量轉(zhuǎn)化時(shí)，應(yīng)注意：在通過(guò)做功計(jì)算物體的能量轉(zhuǎn)化時(shí)，應(yīng)注意： (1)外界對(duì)物體做功還是物體對(duì)外界做功。外界對(duì)物體做功還是物體對(duì)外界做功。 (2)做功時(shí)是由什么形式的能量轉(zhuǎn)化為什么形式做功時(shí)是由什么形式的能量轉(zhuǎn)化為什么形式的能量。的能量。 1明確功的原理，使用機(jī)械時(shí)可省力但不省功。明確功的原理，使用機(jī)械時(shí)可省力但不省功。 2功和能是兩個(gè)不同的概念，功是過(guò)程量，它對(duì)應(yīng)功和能是兩個(gè)不同的概念，功是過(guò)程量，它對(duì)應(yīng)的是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，能量之間相互轉(zhuǎn)化必須通過(guò)做功來(lái)的是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，能量之間相互轉(zhuǎn)化必須通過(guò)做功來(lái)完成。完成。 3功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的機(jī)械是傳遞能量、功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功的機(jī)械是傳遞能量、實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的裝置。實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的裝置。