功和机械能-强化训练公开课教案教学设计课件.doc

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1、 专训1.功和功率的计算1进行功的计算应注意的问题：不可随意将力和距离相乘的结果作为最终的结果，而应利用功的两个必要条件判断力是否做功，再利用公式WFs计算功的大小。2常见的做功的两种情景：(1)拉着物体沿水平方向前进，克服阻力做功(WFsfs)；(2)提升物体竖直上升，克服重力做功(WGh)。3功率可用公式PW/t或PFv进行计算。当利用公式PFv计算功率时，速度v的单位应为“米/秒”。 功的计算水平做功1(安徽)如图所示，一轻绳绕过定滑轮，一端与粗糙水平桌面上的滑块相连，另一端悬挂一个砂桶。调整桶内砂的质量，当砂桶和砂的总质量m0.2 kg时，砂桶和滑块都做匀速直线运动，速度大小v0.5

2、m/s。不计滑轮的摩擦，求砂桶和滑块匀速运动时：(1)滑块受到的摩擦力大小；(2)砂桶和砂所受的重力在2 s内做的功。(第1题图) 功的计算竖直做功2(邵阳)在2015年第53届世界乒乓球锦标赛中，我国选手马龙获得男子单打冠军，他在夺冠后兴奋地跳上球桌庆祝胜利。如果马龙的质量是70 kg，双脚与桌面接触的总面积为0.04 m2，他跳上球桌时重心上升的高度为0.8 m。(g取10 N/kg)求：(1)他受到的重力。(2)他站立在球桌上时对桌面的压强。(3)他跳上球桌时克服自身重力所做的功。 功率的计算公式P的运用3(福州节选)为提高车辆通行质量，福州交警在市区一些道路某些时段推出“绿波通行”，即

3、车辆在绿波路段以如图所示的50 km/h55 km/h范围内行驶，一路绿灯。在绿波时段，质量是1.2103 kg的汽车，经过绿波路段上相距2.7103 m的两个路口，用时180 s，问：(1)汽车行驶的平均速度是多少？是否“绿波通行”？(2)若汽车在这段距离内行驶的牵引力保持3 000 N不变，则汽车的输出功率是多少？(第3题图) 功率的计算公式PFv的运用4图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v0.2 m/s向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象。设t0时汽车开始提升重物。忽略水的阻力和滑轮的摩擦

4、，g取10 N/kg。求： (1)圆柱形重物的质量；(2)圆柱形重物的密度。(第4题图)专训2.功率的探究比较做功的快慢有三种方法：时间相同，比较所做的功；做功相同，比较做功时间；比较单位时间所做的功(功率)。功率测量的原理是PW/tFs/t，所需的测量工具有弹簧测力计(或天平)、刻度尺、停表。测量上楼梯功率的实验中，应该测量楼高，而不是楼梯长。 比较做功的快慢1甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升，所得实验数据如下表：同学铁块重力G/N升高高度h/m时间t/s甲21.52乙41.04丙50.55(1)根据上表可知，做功最多的是_同学，做功最快的是_同学。(2)为了比较做功的快慢，他们

5、在表中增加了一栏项目，这个项目表示的是_，为此物理学中引入一个物理量，叫做_。(3)这种定义物理量的方法叫比值法，试举出我们已学过的一个类似物理量：_。2某班同学进行登楼比赛，看谁做功快。甲、乙两位同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。学生实验序号学生的质量/kg楼梯的高度/m登楼做的功/J所用的时间/s甲150314705250314708乙35463175.21245431587.65(1)分析比较以上实验数据，可以得出登楼做功最快的学生是_(填“甲”或“乙”)。(2)分析比较实验次数_，可以得出的初步结论是：当做功所用时

6、间相同时，做功越多，做功越快。(3)分析比较实验次数1和2，可以得出的初步结论是_。(4)分析比较实验次数2和3，若要比较甲、乙两位同学做功的快慢，则可以比较_来确定哪位同学做功快，因此为了比较做功快慢，还应在表格中增加的栏目是_。 功率的测量选择实验方案3三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论：甲：只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；乙：在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；丙：在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。其中正确的是()A甲、乙和丙B甲和乙C甲和丙D乙和丙 功率的测量评价实

7、验方案4(中考广东)学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼(如图所示)，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。(1)测量所需要的器材有：_。(2)小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是()A测出箱子所受的重力B测出楼梯的总长度C测出一楼到三楼的竖直高度D测出小军上楼梯所用的时间E算出小军搬运箱子的功率(3)请你帮小丽设计一个实验记录表格。(第4题图) 功率的测量设计实验方案5体育课上，小明和小鹏在练习引体向上，小明突发奇想，对小鹏说：“咱俩谁做引体向上的功率大？ ”则：(1)若小明的体重已知，要测出他的功率，还需要测出的物理量有_、_。(2)请完成下面的测量步骤：

8、测出小明做5次引体向上的_，记为_；量出小明的脚尖上升的_，记为_；小明引体向上的功率P_。专训答案1解：(1)砂桶和砂的总重力Gmg0.2 kg10 N/kg2 N，砂桶和滑块匀速运动，故滑块受到的摩擦力fG2 N。(2)砂桶和砂在2 s内移动的距离hvt0.5 m/s2 s1 m，砂桶和砂所受的重力在2 s内做功WGh2 N1 m2 J。2解：(1)重力Gmg70 kg10 N/kg700 N。(2)压强pF/S700 N/0.04 m2 1.75104 Pa。(3)功WFsGh700 N0.8 m560 J。3解：(1)汽车行驶的平均速度v15 m/s54 km/h，因为50 km/hv

9、54 km/h55 km/h，所以该汽车是“绿波通行”。(2)汽车的牵引力做的功WFs3 000 N2.7103 m8.1106 J，则汽车的输出功率P4.5104 W。4解：(1)汽车在AB段对重物的拉力为F1700 W/0.2 m/s3 500 N。同理，汽车在CD段对重物的拉力为F34 000 N。整个重物打捞过程应该分为三个阶段：第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面，这一过程，G不变，F浮不变，F1不变，且有GF浮F1，对应图乙中的AB段。第二阶段，将重物拉出水面的过程，这一过程中G不变、浮力变小直至为0，故拉力F2越来越大，对应图乙中的BC段。第三阶段，重物从刚好全部拉出水面

10、后继续向上拉的过程，这一过程中G不变，拉力F3与重力G相等，GF3，对应图乙中的CD段。故GF34 000 N，则m400 kg。(2)由、知F浮GF1F3F14 000 N3 500 N500 N。又V物F浮/(水g)500 N/(1.0103 kg/m310 N/kg)5102 m3，物8103 kg/m3。1(1)乙；甲(2)单位时间做的功；功率(3)速度2(1)乙(2)1和4(3)做相同的功，所用时间越少，做功越快(4)做的功与所用时间的比值；3D点拨：爬楼的功率P。4解：(1)停表、卷尺、磅秤(2)B(3)表格如下：箱子的质量m/ kg一楼到三楼的竖直高度h/ m所用的时间t/s功率

11、P/W5.(1)做引体向上的时间；做引体向上时人上升的高度(2)时间；t；高度；h；5Gh/t专训答案1解：(1)砂桶和砂的总重力Gmg0.2 kg10 N/kg2 N，砂桶和滑块匀速运动，故滑块受到的摩擦力fG2 N。(2)砂桶和砂在2 s内移动的距离hvt0.5 m/s2 s1 m，砂桶和砂所受的重力在2 s内做功WGh2 N1 m2 J。2解：(1)重力Gmg70 kg10 N/kg700 N。(2)压强pF/S700 N/0.04 m2 1.75104 Pa。(3)功WFsGh700 N0.8 m560 J。3解：(1)汽车行驶的平均速度v15 m/s54 km/h，因为50 km/h

12、v54 km/h55 km/h，所以该汽车是“绿波通行”。(2)汽车的牵引力做的功WFs3 000 N2.7103 m8.1106 J，则汽车的输出功率P4.5104 W。4解：(1)汽车在AB段对重物的拉力为F1700 W/0.2 m/s3 500 N。同理，汽车在CD段对重物的拉力为F34 000 N。整个重物打捞过程应该分为三个阶段：第一阶段，将重物从水底拉至上表面刚好接触水面，这一过程，G不变，F浮不变，F1不变，且有GF浮F1，对应图乙中的AB段。第二阶段，将重物拉出水面的过程，这一过程中G不变、浮力变小直至为0，故拉力F2越来越大，对应图乙中的BC段。第三阶段，重物从刚好全部拉出水

13、面后继续向上拉的过程，这一过程中G不变，拉力F3与重力G相等，GF3，对应图乙中的CD段。故GF34 000 N，则m400 kg。(2)由、知F浮GF1F3F14 000 N3 500 N500 N。又V物F浮/(水g)500 N/(1.0103 kg/m310 N/kg)5102 m3，物8103 kg/m3。1(1)乙；甲(2)单位时间做的功；功率(3)速度2(1)乙(2)1和4(3)做相同的功，所用时间越少，做功越快(4)做的功与所用时间的比值；3D点拨：爬楼的功率P。4解：(1)停表、卷尺、磅秤(2)B(3)表格如下：箱子的质量m/ kg一楼到三楼的竖直高度h/ m所用的时间t/s功率P/W5.(1)做引体向上的时间；做引体向上时人上升的高度(2)时间；t；高度；h；5Gh/t9