第十一章 功和机械能.ppt

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1、第十一章第十一章 功和机械能功和机械能企沙镇中学企沙镇中学 黄超新黄超新复习课复习课物体在力的方向物体在力的方向上移动的距离上移动的距离S功功W=Fs作用在物体上作用在物体上的力的力F力的作用力的作用显出成效显出成效单位：单位：1 J=1 Nm典型不做功的典型不做功的三种情况三种情况做功的做功的快慢快慢功率功率单位：单位：1 W=1 J/sP=Fv能量能量物体能够物体能够对外做功对外做功1功功知识结构知识结构转转 化化动动 能能重力势能重力势能弹性势能弹性势能速速 度度高高 度度形变程度形变程度机械能机械能质质 量量质质 量量守守 恒恒2机械能机械能一一、功、功1.力学中的功力学中的功（1）定

2、义：如果一个）定义：如果一个 _作用在物体上，物体在作用在物体上，物体在这个这个_移动了一定距离移动了一定距离,就说这个力对物体做了功就说这个力对物体做了功.（2）做功的两个必要因素：一个是）做功的两个必要因素：一个是 _；另一个是；另一个是_.力力力的方向力的方向作用在物作用在物 体上的力体上的力物体在这个力的方向上移动的距离物体在这个力的方向上移动的距离基础知识梳理基础知识梳理力不做功的三种情况：力不做功的三种情况：.“缺力无功缺力无功”（F F=0=0）物体不受力的物体不受力的作用，由于惯性而移动了距离作用，由于惯性而移动了距离.如将球抛出，如将球抛出，球离开人手继续前进的过程，人不对球

3、做功球离开人手继续前进的过程，人不对球做功.“缺距离无功缺距离无功”（s s=0=0）物体受力，物体受力，但保持静止状态但保持静止状态.如举重运动员举着杠铃不动如举重运动员举着杠铃不动.“力与距离垂直无功力与距离垂直无功”（F F与与s s方向垂直）方向垂直）物体受到力，又通过一段距离，但两者方物体受到力，又通过一段距离，但两者方向向垂直垂直.如提水桶在水平路面行走的过程，竖直如提水桶在水平路面行走的过程，竖直方向的拉力不做功方向的拉力不做功.2.功的计算功的计算（1）力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离）力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的的_.（2）公式：）公式：W=_，

4、F表示力，表示力，s表示沿力的方表示沿力的方向移动的距离，向移动的距离，W表示功表示功.（3）单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单）单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，功的单位是位是米，功的单位是_，它有一个专门的名称，它有一个专门的名称叫叫 _，简称，简称 _，符号是，符号是_.乘积乘积Fs牛牛米米焦耳焦耳焦焦J常考功的估算：常考功的估算：从从地地上上拿拿起起一一个个鸡鸡蛋蛋，缓缓缓缓举举过过头头顶顶做做功功大大约约为为1 J；中学生走到三楼，重力做的功约为；中学生走到三楼，重力做的功约为3 000 J.二二、功、功率率1.物理意义：在物理学中，用功率表示做功的物理意

5、义：在物理学中，用功率表示做功的_.2.定定义义：_与与_之之比比叫叫做做功功率率，它它在在数数值值上上等于等于_所所做的功做的功.3.公式：公式：P=_;变形式：变形式：W=_，t=_.4.单单位位：在在国国际际单单位位制制中中，功功的的单单位位是是焦焦耳耳，时时间间的的单单位位是是秒秒，则则功功率率的的单单位位是是焦焦耳耳每每秒秒，它它有有个个专专门门的的名名称称叫叫做做_，简简称称瓦瓦，符符号号是是_，工工程程技技术术还还常常用用千千瓦瓦，符符号号是是_，单位换算：单位换算：1 kW=_W.快慢快慢功功做功所用时间做功所用时间单位时间内单位时间内PtW瓦特瓦特kW1035.公公式式推推导

6、导：当当物物体体在在力力F的的作作用用下下以以速速度度v匀匀速速运运动动时时，由由W=Fs可得，可得，P=_Fv 常常考的功率的估算：考的功率的估算：中中学学生生跳跳绳绳的的功功率率约约为为 60 W；优优秀秀运运动动员员短短时时间间运运动动的的功功率率约约为为1 000 W；小小轿轿车车的的功功率率为为数数十千瓦至数百千瓦十千瓦至数百千瓦1.能能量量：物物体体能能够够_，我我们们就就说说这这个个物物体体具具有有能能量量，简简称称能能，能能量量的的单单位位是是_.一一个个物物体体能能够够做做的的功功越越多多，表示这个物体的能量越大表示这个物体的能量越大.2.动能动能（1）定定义义：物物体体由由

7、于于_而而具具有有的的能能，叫叫做做动动能能，一一切运动的物体都具有动能切运动的物体都具有动能.三、动能和势能对外做功对外做功焦耳焦耳运动运动（2）影影响响因因素素：动动能能只只和和物物体体的的质质量量和和速速度度有有关关.质质量量相相同同的的物物体体，_越越大大，它它的的动动能能越越大大；运运动动速速度相同的物体，质量越大，它的动能度相同的物体，质量越大，它的动能_.3.势能势能（1）常见的两种势能：）常见的两种势能：_势能和势能和_势能势能.（2）重力势能）重力势能定定义义：在在地地球球表表面面附附近近，物物体体由由于于_所所决决定定的的能能，叫做重力势能叫做重力势能.影影响响因因素素：重

8、重力力势势能能的的大大小小只只和和物物体体的的质质量量和和高高度度有有关关。物物体体的的质质量量越越大大，位位置置越越高高，它它具具有有的的重重力力势势能能就就越越_。运动速度运动速度越大越大重力重力弹性弹性高度高度大大（3）弹性势能）弹性势能定定义义：物物体体由由于于发发生生_而而具具有有的的能能，叫叫做弹性势能做弹性势能.影影响响因因素素：弹弹性性势势能能的的大大小小只只和和弹弹簧簧的的弹弹性性形形变变有有关关.物物体体的的 _越越大大，它它具具有有的的弹弹性性势势能能就就越大越大.弹性形变弹性形变弹性形变弹性形变1.定义：动能、重力势能和弹性势能统称为定义：动能、重力势能和弹性势能统称为

9、_.2.转转化化：动动能能和和势势能能可可以以相相互互_.如如蹦蹦床床运运动动员员从从高高处处落落下下，在在与与蹦蹦床床面面将将要要接接触触时时，具具有有一一定定的的_,与与蹦蹦床床接接触触后后，运运动动员员的的动动能能转转化化成成蹦蹦床床的的_;滚滚摆摆下下降降时时，_转转化化为为_，上上升升时时_转转化化为为_.3.机机械械能能守守恒恒：如如果果只只有有动动能能和和势势能能相相互互转转化化，尽尽管管动动能能、势势能能的的大大小小会会变变化化，但但机机械械能能的的总总和和_，或或者者说说，机械能是守恒的机械能是守恒的.四、四、机械能及其转化机械能及其转化机械能机械能转化转化动能动能弹性势能弹

10、性势能重力势能重力势能动能动能动能动能重力势能重力势能不变不变1、如、如图所示的四种情景中图所示的四种情景中，人对物体做功的是人对物体做功的是()。举重运动员举举重运动员举着杠铃不动着杠铃不动工人将货箱从工人将货箱从地面搬到桌上地面搬到桌上修理工用力推修理工用力推汽车，车没动汽车，车没动大力士支撑着大大力士支撑着大轮胎静止不动轮胎静止不动ABCDB巩固练习巩固练习2、下列实例中，力对物体没有做功的是、下列实例中，力对物体没有做功的是（）A.叉车向上举起货物叉车向上举起货物B.小林沿着斜面向上拉动物体小林沿着斜面向上拉动物体C.小欣背着书包上楼小欣背着书包上楼D.小明用力推石头但石头不动小明用力

11、推石头但石头不动D3、如如图图所所示示，小小明明用用大大小小相相等等的的水水平平推推力力F1、F2推推动动物物体体A、B，分分别别在在不不同同的的水水平平面面上上移移动动相相同同的的距距离离，关关于于比比较较这这两两次次做做功功的的多多少少，下下列列判判断断正正确确的的是是 （）A.两次做功相等两次做功相等B.对对A物体做的功多物体做的功多C.对对B物体做的功多物体做的功多D.无法比较做功多少无法比较做功多少A4、如如图图所所示示，用用50 N的的水水平平拉拉力力F拉拉着着物物体体在在2 s内内沿沿水水平平方方向向前前进进了了4 m.下下列列说说法法正正确确的的是是 （）A.拉力做功为零拉力做

12、功为零B.拉力的功率为零拉力的功率为零C.拉力做功为拉力做功为100 JD.拉力的功率为拉力的功率为100 WD 5、关于功率下列叙述中正确的是关于功率下列叙述中正确的是()()。A做功的时间越短，功率越大做功的时间越短，功率越大 B做功的时间越长，功率越大做功的时间越长，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，功率越大做功越多，做功时间越短，功率越大D6、如如图图所所示示的的情情景景中中。重重力力势势能能转转化化为为动动能能的的过过程程是是 （）D7、“歼歼15”舰舰载载机机从从3 000 m高高空空匀匀速速降降落落到到“辽

13、辽宁宁号号”航空母舰的过程中（航空母舰的过程中（）A.动能减少，重力势能减少动能减少，重力势能减少B.动能不变，重力势能减少动能不变，重力势能减少C.动能增加，重力势能减少动能增加，重力势能减少D.动能不变，机械能不变动能不变，机械能不变【解解析析】势势能能和和动动能能统统称称为为机机械械能能，影影响响动动能能的的因因素素主主要要有有物物体体的的质质量量和和速速度度，影影响响重重力力势势能能的的因因素素是是物物体体的的质质量量和和高高度度.“歼歼-15”舰舰载载机机从从3000m高高度度匀匀速速降降落落时时质质量量保保持持不不变变，速速度度不不变变，因因此此其其动动能能不不变变；降降落落时时高

14、高度度不不断断减减小小，因此其重力势能减小，机械能减小因此其重力势能减小，机械能减小.故选故选B.B8、在在水水平平地地面面上上，用用100 N的的力力沿沿水水平平方方向向拉拉着着重重为为500 N的的物物体体，在在10 s内内匀匀速速前前进进5 m，则则物物体体的的速速度度等等于于_m/s，拉拉力力做的功等于做的功等于_，功率等于，功率等于_.0.550050【解解析析】（1）拉拉力力做做的的功功WFs60 N5 m300 J；（2）重重力力的的方方向向是是竖竖直直向向下下的的，而而物物体体是是在在水水平平方方向向上上移移动动 5 m，没没有有在在重重力力方方向向上上移移动动距距离离，所所以

15、以重重力力做做功为功为0 J.9、在在水水平平地地面面上上，用用60 N的的力力沿沿水水平平方方向向拉拉着着重重为为200 N的小车前进的小车前进5 m，拉力做功，拉力做功_J，重力做功，重力做功_J.30001、如如图图所所示示，在在“探探究究物物体体的的动动能能大大小小与与哪哪些些因因素素有有关关”的的实实验验中中，小小球球由由斜斜面面某某位位置置滚滚下下，撞撞击击水水平平面面上上的的小木块。小木块。（1）实实验验中中通通过过观观察察_的的大大小小，来判断小球动能的大小。来判断小球动能的大小。小木块被撞后移动的距离小木块被撞后移动的距离实验探究与计算（2）让让质质量量不不同同的的小小球球A

16、和和B（mAmB），从从同同一一斜斜面面的的同同一一高高度度由由静静止止开开始始滚滚下下，目目的的是是为为了了使使小小球球到到达达水水平平面面的的_相相同同.比比较较甲甲、乙乙两两图图，可可得得出出的的结结论论是是_.（3）为为了了探探究究动动能能大大小小与与速速度度的的关关系系，应应选选择择_两个图进行比较两个图进行比较.速度速度速度相同时，质量越大，物体具有的动能就越大速度相同时，质量越大，物体具有的动能就越大甲、丙甲、丙2、在在“探探究究物物体体的的动动能能与与哪哪些些因因素素有有关关”实实验验时时，小小明明让让大大小小不不同同的的实实心心钢钢球球从从同同一一斜斜面面上上相相同同的的高高

17、度度处处由由静静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图甲所示。止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图甲所示。（1）实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动）实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离的距离_（选填（选填“相同相同”或或“不同不同”）.比较实验现象，比较实验现象，可以推理出动能较小的是的可以推理出动能较小的是的_钢球。钢球。不同不同质量小质量小（2）小小明明选选用用大大小小不不同同的的钢钢球球从从同同一一斜斜面面的的同同一一高高度度由由静止滚下，是为了探究动能大小与静止滚下，是为了探究动能大小与_的关系的关系.（3）实实验验时时，若若让让同同一一钢钢球球从从斜斜面面相相同同高高度度处处滚滚下下，推推动动木木块块在在粗粗糙糙程程度度不不同同的的水水平平面面上上移移动动，小小明明发发现现水水平平面面越越光光滑滑，木木块块移移动动的的距距离离越越_（选选填填“远远”或或“近近”）；若若水水平平面面绝绝对对光光滑滑，木木块块将将_ _。质量质量远远一直做匀速直线运动一直做匀速直线运动