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功和机械能复习

发布时间:2014-05-14 13:47:04  

功和机械能复习导学案

一、 功:

(1)定义:在物理学中,把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫功。

(2)做功的两个必要因素:

①作用在物体上的力;②物体在力的方向上移动的距离。

(3)公式:功=力X距离 W=F·S W--功-焦(J) F---力---牛(N) S---距离--米(m) 1J=1N·m,表示: 。

(4)几种不做功的情况:

a、有力而无距离:推而不动 举而不起

b、有距离而无力:由于惯性而发生移动

c、有力也有距离,但力的方向和距离的方向垂直,即力的方向上无距离。

例1:小明用100N的力将50N的铅球掷出10m远,则在铅球抛出后的过程中,人对铅球所作的功是:( )

A、1000J B、500J C、0J D、1500J

例2:在平地上,用50N的水平拉力拉重100N的箱子,前进了10m,拉力做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5米,又做了多少功?

例3:一个重1000N的车,在100N水平推力作用下前进50m。当推力撤掉后,车由于惯性又继续前进了5m。求推力做的功?

二、功率:

(1)定义:单位时间内所做的功叫做功率。用P表示。

(2)物理意义:反映物体做功快慢的物理量。

(3)公式:功率=功÷时间,即P=W/t

P—功率—瓦特(W) W—功—焦耳(J) t—时间—秒(s)

(4)单位:瓦(W) 另外还有:千瓦(KW) 1W=1J/s

注意:做的功多不一定功率大,所用的时间短也不一定功率大;只有相等的时间内做的功越多,功率才大。

在力F作用下做匀速直线运动时,有:P=W/t=Fs/t=Fv

例1:用100N的力推着小车在水平面上作匀速直线运动,5s内小车前进了10m,则在这段时间内:⑴物体运动的速度是多大?⑵推力做得功多少?⑶推力的功率是多大?

三、功的原理:

1、使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械所做的功,也就是使用任何机械都不能省功.

2、不省功的原因是什么?

因省力的机械必费距离,省距离的机械一定费力,而功=力×距离,所以不能省功.

四、机械效率:

1、有用功和总功

利用机械做功时,对人们有用的功,叫有用功(W有用)。对人们没有用但又不得不做的功叫额外功(W额外)。有用功和额外功的总和叫总功(W总)。

2、机械效

(1)有用功和总功的比值叫机械效率,用η表示。

(2)公式:机械效率=有用功÷总功 即:η= W有用/ W总

3、有用功和总功的理解:

(1)W总=Fs (F为施加的外力,s为在力的方向上移动的距离)

(2) W有用=Gh(机械沿竖直方向上提升重物。G为重物重,h为重物上

升的高度。)

任何实际机械的机械效率η<1 且η是一个没有单位的量。

例1:如右图,某人用100N的力将重为240N的物体在10s内匀速提高了

2米(绳重及摩擦不计)则人做的有用功为_______总功为______,机械效

率为_____此题中若将物重改为300N,动滑轮重力不变,求其机械效率?

例2:如右图,一个工人用图所示的滑组将800N的重物以0.5m/s的速度匀

速提高了2m,人对绳的拉力为250N,求:

(1)有用功是多少?

(2)滑轮组的机械效率是多少?

(3)拉力的功率是多大?

例3:把重为10N的物体推上高为0.5m的斜面,斜面的长为1m所用的推力为12N,沿斜面向上,求推力所做的功和斜面的机械效率?

例4:一汽车陷入泥中无法行驶,司机组装了如图所

示的滑轮组将汽车拉出。设整个过程汽车看做是匀

速直线运动,所受阻力为2.4×103N,移动距离为

4m,司机所用拉力为103N,求:有用功、总功、机械效率。

五、动能和势能

1、动能

(1)动能:物体由于运动而具有的能。

一切运动的物体都具有动能。静止的物体(速度为0)动能为0。

(2)动能大小的决定因素:由速度和质量共同决定。物体的运动速度越大,质量越大, 动能越大。

(3)比较动能的大小:质量相同,速度大的动能大;速度相同时,质量大的动能大。做匀速运动的物体,动能不变。

2、势能

(1)定义:物体 由于被举高或者发生弹性形变而具有的能。

(2)分类:

①重力势能:物体由于被举高而具有的能。物体质量越大,举高的高度越高,重力势能越大。 通常认为在地面上的物体的重力势能为零。

②弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。 同一物体,弹性形变越大,具有的势能越大。

3、小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验。

实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,

然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。

实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然后与

放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。

(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用 图。(填“甲”、“乙”)

(2)甲、乙两组实验可以得出的结论是 。

(3)这个实验中,利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有 。(填编号)

①认识电流大小时,用水流进行类比

②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的

③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性

4、为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。

(1)实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。

(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图__________和图_____________进行分析比较。

(3)图2和图3探究的问题是__________________。

五、机械能及其转化

1、机械能:动能和势能之和。一个物体可以既有动能又有势能。

2、动能和势能的相互转化:

如图:A点:重力势能最大,动能为零。

B点:动能最大,重力势能最小(不一定为零)

A—B:动能转化为重力势能。

例1:、一架匀速上升的直升飞机,它的( )

A、动能增加,重力势能不变

B、动能不变,重力势能增加

C、动能和重力势能都增加

D、动能不变,机械能也不变

例子: 运动员跳高时从离开地面到上升到最大高度的过程中( )

A.动能转化为重力势能 B.重力势能转化为动能

C.弹性势能转化为机械能 D.重力势能减小,动能增大

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