2022年中考物理复习教案十四 .pdf
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1、学习好资料欢迎下载第十四章功和机械能一、单元复习目的(1)使学生深刻理解功的概念,明确功的公式,掌握功的计算。(2)知道什么是机械功以及怎样量度机械功的大小。会理解和计算机械功功率. (3)知道什么是机械效率,它的大小与那哪些因素有关。(4)知道动能和势能的初步概念以及决定它们大小的因素。了解动能和势能如何转化的。二、复习的重点和难点重点:功和功率的概念;机械功和机械能的概念;机械效率的计算和怎样提高机械效率;动能和势能的相互转化。难点:做功的两个因素;结合实际理解功率的概念。三、知识梳理做功的两个必要因素功(N) 公式 W FS 单位: 1 焦耳1牛 米表示做功快慢的量概念定义:单位时间完成
2、的功叫功率功和功率功率(P) 公式 PWtPFv单位: 瓦焦秒11/有用功:机械对物体做的功。机械工作时额外功: 机械克服自重和摩擦做的功机械效率 () 总功:动力对机械做的功。机械效率WW有总精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页学习好资料欢迎下载m 动能机V 重力势能m 械势能h 弹性势能形变程度能转化:动能势能第一课时一、基础练习1、力学里所说的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。2、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。公
3、式: W=FS 3、功率:单位时间内所做的功,它是表示物体做功快慢的物理量。公式P=W/t 二、复习内容1、功:(1)力学里所说的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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页学习好资料欢迎下载距离。(2)不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。即物体受力没有移动;是物体沿力方向通过的距离;物体凭惯性运动。巩固: 某同学踢足球,球离脚后飞出10m 远,足球飞出10m 的过程中人不做功。 (原因是足球靠惯性飞出) 。(3)力学里规定:功等于力跟物
4、体在力的方向上通过的距离的乘积。公式: W=FS (4)功的单位:焦耳,1J= 1N m 。把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。(5)应用功的公式注意:分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力。公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。 功的单位“焦”(牛米= 焦) ,不要和力和力臂的乘积(牛米,不能写成“焦” )单位搞混。2、功的原理:(1)内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。力的大小( F)移动距离( s)做功多少( W)手提升 G G h Gh 动滑轮提升G G/2 2h Gh 结论1、W=Fs ;2、使用任何机械都
5、不能省功(2)说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 21 页学习好资料欢迎下载功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功( FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)(3)应用:
6、斜面理想斜面:斜面光滑理想斜面遵从功的原理;理想斜面公式:FL=Gh 其中: F:沿斜面方向的推力;L:斜面长; G:物重; h:斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ,则: FL=fL+Gh ;这样 F 做功就大于直接对物体做功Gh 。3、功率:(1)定义:单位时间里完成的功(2)物理意义:表示做功快慢的物理量。(3)公式:= Fv 根据功率的导出式:PFv 可知功率一定时, 要增大 F,必须减小 v,即汽车上坡时要换低速档。(4)单位:主单位W 常用单位kW 、mW 、马力换算: 1kW=103W 1mW=106 W 1 马力 =735W 某小轿车功率66kW ,它表示:小轿车s 内做功
7、66000J (5)比较功率大小方法a、做功时间相同,比较做功的多少,在时间相同时,做功越多功率越大。P W t = 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 21 页学习好资料欢迎下载b、做功相同时,比较做功时间长短,在做相同多的功,用时越短,功率越大三、复习过程例 1:如图 5 所示的四种情景中,人对物体做功的是例 2:.下列关于力做功的说法,正确的是A人提着箱子站在地面不动,手的拉力对箱子没有做功B人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功C汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功D过山车向下运动过程中,车上乘
8、客所受重力对乘客没有做功例 3:如图是一种开瓶器。使用时将螺旋钻头旋进软木塞,再用双手按压把即可将瓶塞拔出。钻头做得尖细是为了,压把相当于。王哲在 5s 内将瓶塞拔出, 若瓶塞长5 ,瓶塞受到的平均阻力为200N ,则王哲克服瓶塞阻力做了J 功,其做功的功率为W。例 4 你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗?小文同学对此进行了研究她通过查阅资料得知,人体的重心大约位于肚脐上方2 寸、脊椎前1 寸处,人只要走路,其重心就必然会发生上下位置的变化,重心升高就需要克服重力做功小文假设人在正常走路时,重心在人体中的位置近似不变,她行走了100m ,有关测量数据如下表(表中的步距
9、是指跨出每一步两脚之间的距离):压把螺旋钻头压把精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页学习好资料欢迎下载质量m/kg 步距S/m 腿长l/m 时间t/s 50 0 50 065 100 (1)小文同学注意到,当自己的前脚跨出时重心会下降,而后脚收起时重心会升高,则她每走一步,自己的重心会下降或升高多少米?(2)小文行走100m 需要克服重力做多少功?克服重力做功的功率多大?(3)通过分析,你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时,哪些因素会影响人的锻炼效果?例 5:请你设计一个测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验。
10、(1)已提供的器材是秒表和皮尺,还需要的器材是_; (2)实验需要测量的物理量是_、_和_。 (3)请写出比较两位同学做功快慢的方法。四、堂上练习1、下列过程中,人对物体做功的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页学习好资料欢迎下载2、下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是()A功 率大的机械,做功一定多B做功快的机械,功率一定大B效 率高的机械,功率一定大D做功多的机械,效率一定高3、以下几种情况中,力对物体做功的有( B ) A人用力提杠铃,没有提起来B沿着斜面把汽油桶推上车厢C用力提着水桶水平移动2
11、米,水桶离地面高度不变D物体在光滑水平面上匀速前进二米4、图 4 是中国科学家在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳” 。在组装时, 需要用如图4 所示的滑轮把重为1000 牛的物体匀速提升12 米,则作用在滑轮上的拉力F 为_牛,绳子对重物所做的功为_焦,若提升重物所用的时间为1 分钟,则绳子对重物做功的功率为 _瓦。5、一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km 的盘山公路匀速行驶,当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时,耗时15min ,汽车发动机的牵引力为4000N 。求:( 1)汽车行驶的速度。( 2)汽车发动机牵引力做的功。( 3)汽车发动机牵引力的功率。精选学习资料 - -
12、 - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 21 页学习好资料欢迎下载6、如图小明同学体重为50kg ,背着重为60N 的书包,书包带与小明的肩部接触的总面积为300cm2求:(1)书包带对小明肩部的压强. (2)小明背着书包走到了三楼的课室,在这过程中他做的功(3)此过程小明用了20s他做功的功率是多少第二课时一、基础练习1、有用功:定义:对人们有用的功。公式:W有用Gh(提升重物)2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功;公式:W额= W总W有用3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功;公式:W总=W有用W额=FS 4 、 机 械 效 率
13、 : 定 义 : 有 用 功 跟 总 功 的 比 值 。 公 式 :二、复习内容1、机械效率:(1)有用功:定义:对人们有用的功。公式: W有用Gh(提升重物) =W总W额W有 用W总= 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页学习好资料欢迎下载= W总斜面: W有用= Gh (2)额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式: W额= W总W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面: W额=f L (3)总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功公式: W总=W有用W额=FS= W有用斜面: W总= fL+Gh
14、=FL (4)机械效率:定义:有用功跟总功的比值。公式:斜 面:定滑轮:动滑轮:滑轮组 有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。通常是减少额外功,如搞好润滑,减轻机械自重;在无法减小额外功的情况下,采用增大有用W有 用W总= GhFL = GhFS = GhFh = GF = GhFS = GhF2h = G2F = GhFS = GhFnh = GnF = 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页学
15、习好资料欢迎下载功来提高机械效率。例如,在用滑轮组提高重物(不计摩擦)时:为提高机械效率,在机械结构一定的情况下,可以采取增加提升物重的办法来实现。(5)机械效率的测量:原 理:应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力 F、绳的自由端移动的距离S 器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。提升重物越重,做的有用功相对就多。 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。2、机械效率和功率的区
16、别:功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。三、复习过程例 1: 图 16 是工厂车间里用来吊运物体的天车及其滑轮组示意图,钢丝绳用 2000N的力将重为6000N 的物体匀速吊起 若在 1min 内,货物从地面被提升到6mW有 用W总= GhFS = GGGhhGGhWWGhGhWW轮轮额额总有111111精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 21 页学习好资料欢迎下载高处,求:(1)钢丝绳提升货物时所做的有用功和有用功率;(2
17、)滑轮组的机械效率;(3)要提高滑轮组的机械效率,可采用哪些方法?(答出2 种方法即可)例 2:如图 6 所示,将体积为2. l-3m3的松木块,沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N 松木块沿斜面移动lm , 上升的高度为30cm 求:(1)松木块的重力(2)斜面的机械效率(g=10N kg 木= 0.5 lO3kg m3。) 例 3:瑞瑞同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是瑞瑞建议采用如图19 所示的滑轮组,这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重 765N ,被提升的高度为10m ,人所用的拉力为450N 求:(1)请你帮助瑞瑞
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