第13講功和機械能

1、第第13講功和機械能講功和機械能 第第1313講講 功和機械能功和機械能考點考點 42功和功率功和功率 考點自主梳理1功(1)做功的兩個必要因素：作用在物體上的_；物體在這個力的方向上移動的_。(2)不做功的三種情況：有力無距離(如推而未動、提而未起)；有距離無力(如物體由于慣性通過一段距離)；力與距離垂直。(3)公式：_。(4)單位：_，簡稱_，符號是_。(5)功的原理：使用任何機械都_。力力距離距離WFs焦耳焦耳焦焦J不省功不省功第第1313講講 功和機械能功和機械能2功率(1)物理意義：功率是表示物體做功_的物理量， 功率大表示機械做功_。(2)定義：功與做功所用時間之比，用符號_表示。

2、(3)定義式：_，引申公式：PFv。說明：當汽車發(fā)動機的功率一定時，由公式 FPv可知，牽引力與速度成反比，所以汽車爬坡時，司機換擋減速，以獲得更大的牽引力。P 快慢快慢快快PWt第第1313講講 功和機械能功和機械能(4)單位 ：主單 位是 _，符號 是 _。1 kW _W。(5)爬樓功率的測量用體重計測出_，記作 m；用卷尺測出樓層的_，記作 h；用秒表測出爬樓所用的_，記作 t。表達式：_。瓦特瓦特103 W時間時間 質(zhì)量質(zhì)量高度高度Pmght第第1313講講 功和機械能功和機械能 考點考點 43機械效率及測量機械效率及測量1理解“機械效率”(1)有用功、額外功和總功：為了達到目的而必須

3、做的功叫有用功； 我們不需要但又不得不做的功叫額外功； 有用功和額外功的總和叫總功。(2)機械效率：有用功跟總功的_。(3)公式：_。(4)說明：_不可避免，所以機械效率總是_；機械效率通常用百分數(shù)表示，它_單位； 機械效率具有“可變性”： 同一機械的效率隨提升物重的增加而增大。(5)提高機械效率的方法：減小機械自重、減小摩擦、增加物重等。比值比值額外功額外功W有W總小于小于1沒有沒有第第1313講講 功和機械能功和機械能名稱名稱測滑輪組的機械效率測滑輪組的機械效率測斜面的機械效率測斜面的機械效率原理原理_測量測量工具工具_、_所測所測量量繩子移動的距離繩子移動的距離s s、物體上升、物體上升

4、的高度的高度h h、拉力、拉力F F、物體重力、物體重力G G斜面長斜面長L L、斜面高、斜面高h h、拉、拉力力F F、物體重力、物體重力G G注意注意事項事項必須使彈簧測力計沿必須使彈簧測力計沿_勻速提升重物，勻速提升重物，以保證測力計示數(shù)大小不變以保證測力計示數(shù)大小不變必須使彈簧測力計沿斜必須使彈簧測力計沿斜面面_拉動物體，以拉動物體，以保證測力計示數(shù)大小不變保證測力計示數(shù)大小不變2 2機械效率的測量機械效率的測量彈簧測力計彈簧測力計刻度尺刻度尺豎直方向豎直方向勻速勻速W有W總第第1313講講 功和機械能功和機械能額外額外功的功的產(chǎn)生產(chǎn)生在不考慮繩重和摩擦的情況下，在不考慮繩重和摩擦的情

5、況下，產(chǎn)生額外功的原因是動滑輪的重，產(chǎn)生額外功的原因是動滑輪的重，即即W W額外額外G G動動h h克服摩擦所做的功，即克服摩擦所做的功，即W W額外額外fLfL得出得出結(jié)論結(jié)論 提升相同重物，滑輪組中提升相同重物，滑輪組中動滑輪個數(shù)越多，越省力，機械動滑輪個數(shù)越多，越省力，機械效率效率_。同一滑輪組，。同一滑輪組，提升的重物越重，機械效率提升的重物越重，機械效率_提升同一物體時，斜面提升同一物體時，斜面的機械效率與斜面的粗糙的機械效率與斜面的粗糙程度和傾斜角度有關(guān)，斜程度和傾斜角度有關(guān)，斜面越陡、越光滑，機械效面越陡、越光滑，機械效率率_越低越低越高越高越高越高第第1313講講 功和機械能功

6、和機械能3.不同條件下滑輪組機械效率的表達式(1)用滑輪組豎直拉起重物時，W有W總GhFsGhFnhGnF；W有W總Gh（GG動滑輪）hGGG動滑輪(不計摩擦，計動滑輪重)。(2)用滑輪組水平拉動重物時，W有W總fLFsfLFnLfnF。第第1313講講 功和機械能功和機械能 考點考點 44機械能及其轉(zhuǎn)化機械能及其轉(zhuǎn)化機機械械能能分類分類定義定義影響因素影響因素動能動能物體由于物體由于_而具有的能而具有的能_； _勢勢能能重力重力勢能勢能物體由于物體由于_所決定的能所決定的能 _； _彈性彈性勢能勢能物體由于發(fā)生物體由于發(fā)生_而具有的能而具有的能材料及形變程度材料及形變程度1 1認識認識“能能

7、”(1)(1)物體能夠物體能夠_，表明這個物體具有能量。，表明這個物體具有能量。(2)(2)能量的單位是能量的單位是_。2 2機械能的分類及各自的影響因素機械能的分類及各自的影響因素對外做功對外做功焦耳焦耳運動運動質(zhì)量質(zhì)量速度速度高度高度質(zhì)量質(zhì)量高度高度彈性形變彈性形變第第1313講講 功和機械能功和機械能3.3.機械能守恒定律機械能守恒定律如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和保持如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能的總和保持_。不變不變第第1313講講 功和機械能功和機械能D1如圖如圖 131 所示的情景中所示的情景中 ，關(guān)于力對關(guān)于力對杯子做功的描述正確的是杯子做功的描述正確的是 (

8、)圖圖 131第第1313講講 功和機械能功和機械能BC2下列屬于能量單位的是下列屬于能量單位的是 ()A瓦特瓦特B焦耳焦耳C伏特伏特D安培安培3小明利用如圖小明利用如圖 132 所示的裝置探究所示的裝置探究滑輪組的特點滑輪組的特點 ，他將重為他將重為 3 N 的物體勻速提高了的物體勻速提高了 0.5 m，已知繩子自由端的拉力已知繩子自由端的拉力 F 為為 2 N，則繩端移動的距離則繩端移動的距離 s 及及提起重物時滑輪組的機械效率是提起重物時滑輪組的機械效率是 ()第第1313講講 功和機械能功和機械能第第1313講講 功和機械能功和機械能4如圖 133 所示，蘋果樹上結(jié)有甲、乙、丙三個質(zhì)量

9、相等的蘋果，哪一個蘋果的重力勢能最大()圖 133A甲B乙C丙D一樣大C第第1313講講 功和機械能功和機械能D5 如圖如圖 134 所示所示， 滾擺上升的過程中滾擺上升的過程中 ()圖圖 134A動能增大動能增大B重力勢能減小重力勢能減小C重力勢能轉(zhuǎn)化為動能重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D動能轉(zhuǎn)化為重力勢能動能轉(zhuǎn)化為重力勢能第第1313講講 功和機械能功和機械能C第第1313講講 功和機械能功和機械能7某工人在水平地面上，用 100 N 的水平推力以 0.5 m/s的速度勻速推動重 500 N 的物體，使它沿水平方向移動 10m，該過程中工人所做的功是_J ，水平推力的功率是_W。100050第第131

10、3講講 功和機械能功和機械能互動探究與方法歸納C例例 1某實驗小組分別用如圖某實驗小組分別用如圖 136 所示的所示的甲、乙兩個滑輪組甲、乙兩個滑輪組 (每個滑輪重相同每個滑輪重相同 )勻勻速提起相同的重物速提起相同的重物 。不不計繩重及摩擦，下列說法正確的是計繩重及摩擦，下列說法正確的是 ()圖圖 136A圖甲省力圖甲省力，機械效率圖甲大機械效率圖甲大B圖甲省力圖甲省力，機械效率一樣大機械效率一樣大C圖乙省力圖乙省力，機械效率一樣大機械效率一樣大D圖乙省力圖乙省力，機械效率圖乙大機械效率圖乙大解析C圖甲中重物和動滑輪總重由兩段繩子承擔，則F甲12(GG動)；圖乙中重物和動滑輪總重由三段繩子承

11、擔，則F乙13(GG動)，所以圖乙省力；每個滑輪重相同， 不計繩重及摩擦，根據(jù)W有W總W有W有W額GhGhG動hGGG動知，兩個滑輪組機械效率相同，故選 C。第第1313講講 功和機械能功和機械能第第1313講講 功和機械能功和機械能第第1313講講 功和機械能功和機械能第第1313講講 功和機械能功和機械能考題自主訓練BB一、選擇題一、選擇題1一個重為一個重為 2 N 的皮球從的皮球從 10 m 高處下高處下落落3 m 的過程中的過程中，重力對它所做的功為重力對它所做的功為 ()A20 JB6 JC14 JD26 J2將一定滑輪改為動滑輪使用將一定滑輪改為動滑輪使用 ，則它的機則它的機械效率

12、在不計繩重和摩擦時械效率在不計繩重和摩擦時 ()A一定提高一定提高B一定降低一定降低C一定不變一定不變D無法判斷無法判斷第第1313講講 功和機械能功和機械能D3 一個滑一個滑輪組經(jīng)改進后提高了機械效率輪組經(jīng)改進后提高了機械效率 ，用它用它將同一物體勻速提升同樣的高度，改進后與改進前相比將同一物體勻速提升同樣的高度，改進后與改進前相比()A有用功減少有用功減少 ，總功減少總功減少B有用功增加有用功增加 ，總功增加總功增加C有用功不變有用功不變 ，總功不變總功不變D有用功不變有用功不變 ，總功減少總功減少第第1313講講 功和機械能功和機械能B4如圖如圖 138 所示所示，小麗和爺爺進行爬樓小麗

13、和爺爺進行爬樓比賽。他們同時從一樓出發(fā)比賽。他們同時從一樓出發(fā) ，爬到五樓爬到五樓，結(jié)果小麗先到達結(jié)果小麗先到達 。 已已知小麗的體重比爺爺?shù)捏w重小。下列說法正確的是知小麗的體重比爺爺?shù)捏w重小。下列說法正確的是()圖圖 138A爬到五樓時爬到五樓時 ，小麗做的功比爺爺做的功多小麗做的功比爺爺做的功多B爬到五樓時爬到五樓時 ，爺爺做的功比小麗做的功多爺爺做的功比小麗做的功多C小麗做功的功率一定比爺爺做功的功率大小麗做功的功率一定比爺爺做功的功率大D爺爺做功的功率一定比小麗做功的功率大爺爺做功的功率一定比小麗做功的功率大第第1313講講 功和機械能功和機械能D第第1313講講 功和機械能功和機械能

14、B6 在甲在甲、乙兩圖中乙兩圖中，圖甲地面粗糙圖甲地面粗糙 、圖乙地圖乙地面光滑。質(zhì)量分別為面光滑。質(zhì)量分別為 m、2m 的兩個物體在大小為的兩個物體在大小為 F 的恒力作的恒力作用下用下，在力的方向上前進了相同在力的方向上前進了相同 的距離的距離，則下列結(jié)論正確的是則下列結(jié)論正確的是()圖圖 1310A圖甲中圖甲中 F 做的功小于圖乙中做的功小于圖乙中 F 做的功做的功B圖甲中圖甲中 F 做的功等于圖乙中做的功等于圖乙中 F 做的功做的功C圖甲中圖甲中 F 做的功大于圖乙中做的功大于圖乙中 F 做的功做的功D條件不足條件不足，無法確定甲、乙圖中無法確定甲、乙圖中 F 做的功誰大做的功誰大第第

15、1313講講 功和機械能功和機械能B7 用手沿豎直方向勻速拉一個動滑用手沿豎直方向勻速拉一個動滑 輪，輪，使掛在下面重為使掛在下面重為 G 的物體緩緩上升的物體緩緩上升 ，動滑輪的重力不可忽動滑輪的重力不可忽略略，現(xiàn)改變物體的重力現(xiàn)改變物體的重力 G，則動滑輪的機械效率與物體重則動滑輪的機械效率與物體重 力力G 的關(guān)系可能符合下列圖中的的關(guān)系可能符合下列圖中的 ()圖圖 1311第第1313講講 功和機械能功和機械能8 小明到“地王大廈”喜看南寧新變化。 當他乘坐直達電梯從一層勻速上升至頂層的過程中，他的()A動能減小，重力勢能增大B動能不變，重力勢能減小C動能不變，重力勢能增大D動能減小，重

16、力勢能減小C第第1313講講 功和機械能功和機械能6006000二、填空題二、填空題9 一顆子彈在槍膛中所受平均推力約為一顆子彈在槍膛中所受平均推力約為500N，槍管長槍管長 1.2 m，子彈從被擊發(fā)到離開槍口用時子彈從被擊發(fā)到離開槍口用時0.1 s，則推則推力做功為力做功為_J，做功的功率為做功的功率為 _W。圖圖 1312第第1313講講 功和機械能功和機械能10 如圖如圖 1312 所示所示，分別用定滑輪分別用定滑輪 、動動滑輪把重力相同的甲、乙兩物體在相同時間內(nèi)勻速提升相同滑輪把重力相同的甲、乙兩物體在相同時間內(nèi)勻速提升相同的高度的高度(不計機械自重和摩擦不計機械自重和摩擦 )，則所用

17、拉力則所用拉力 F甲甲_F乙乙(選填選填“ ”“”“”“”“” 或或“”)。第第1313講講 功和機械能功和機械能20080011 我國設(shè)計的我國設(shè)計的 “中華月球車中華月球車 ”今年將登今年將登陸月球陸月球，圖圖 1313 為該車的模為該車的模 型。物體在月球表面附近受型。物體在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的到的重力僅為在地球表面附近所受重力的16，月球車的質(zhì)量月球車的質(zhì)量為為 120 kg，它在月球表面受到的重力為它在月球表面受到的重力為 _N。若它在。若它在月球表面上方豎直下落月球表面上方豎直下落4 m ， 則重力對它做的功為則重力對它做的功為_J。(g 取取 10

18、N/kg)圖圖 1313第第1313講講 功和機械能功和機械能1203012工人用力工人用力 F 水平推重為水平推重為 200 N 的的物體物體，在在 4 s 內(nèi)水平推力內(nèi)水平推力 F 與物體沿力的方向移動的距與物體沿力的方向移動的距 離離s 之間的關(guān)系如圖之間的關(guān)系如圖 1314 所示。在這個過程中所示。在這個過程中 ，水平推水平推力做的功為力做的功為_J，推力做功的功率為推力做功的功率為 _W。圖圖 1314第第1313講講 功和機械能功和機械能71.4%高高第第1313講講 功和機械能功和機械能實驗實驗次數(shù)次數(shù)斜面傾斜面傾斜程度斜程度木塊重木塊重G G/N/N斜面高斜面高度度h h/m/

19、m沿斜面沿斜面拉拉力力F F/N/N木塊沿木塊沿斜面移斜面移動的距動的距離離s s/m/m斜面的機斜面的機械效率械效率1 1較緩較緩5 50.20.23.33.30.50.560.6%60.6%2 2較陡較陡5 50.250.253.83.80.50.565.8%65.8%3 3最陡最陡5 50.30.34.24.20.50.5第第1313講講 功和機械能功和機械能14.圖圖 1316(a)是是“探究物體動能的大小探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)與哪些因素有關(guān) ”的實驗裝置的實驗裝置 ，實驗中讓同一鋼球從斜面上實驗中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下不同的高度由靜止?jié)L下 ，碰到同一木塊上碰

20、到同一木塊上 ；圖圖(b)是是“探究牛探究牛頓第一定律頓第一定律 ”的實驗裝置的實驗裝置 ，實驗中讓同一小實驗中讓同一小 車從斜面上相同車從斜面上相同的高度由靜止滑下，在粗糙程度不同的平面上運動。請回答的高度由靜止滑下，在粗糙程度不同的平面上運動。請回答以下問題：以下問題：圖圖 1316第第1313講講 功和機械能功和機械能(1)圖(a)實驗的目的是探究鋼球動能的大小與_的關(guān)系。 通過木塊被推動距離的大小， 說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷鋼球動能的大小，這種常用的實驗方法是_法。(2)圖(b)實驗中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下的目的是_。 水平面越光滑，小車受到的摩擦力越_(選填“大”或“小”)，根據(jù)小車運動距離的遠近，推理得出：運動的物體如果不受外力作用，將永遠做_。(3)小明同學想在圖(a)的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究物體動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系， 請你幫他設(shè)計實驗， 寫出簡要的實驗步驟及論證方法。讓質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下，觀察木塊被撞擊的遠近讓質(zhì)量不同的小球從同一高度滾下，觀察木塊被撞擊的遠近速度速度轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換使小車到達水平面時具有相同的速度使小車到達水平面時具有相同的速度小小勻速直線運動勻速直線運動第第1313講講