第十五章 功和机械能复习课人教版新教材同步教学课件人教版新教材同步教学课件2 2、功的原理：使用任何机械都不省功。、功的原理：使用任何机械都不省功。省了距离的一定费了力，费力的一定省了距离。但力省了距离的一定费了力，费力的一定省了距离。但力和距离的乘积（功）不变。和距离的乘积（功）不变。一、一、功功在物理学中，把力和在力的方向上在物理学中，把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫功。移动的距离的乘积叫功。（2）做功的两个必要因素做功的两个必要因素：功功=力力X距离距离W=FSW-功功-焦（焦（J）F-力力-牛（牛（N）S-距离距离-米（米（m）单位：单位：焦耳（焦耳（J）1J=1Nm作用在物体上的力作用在物体上的力；物体在力的方向上移动的距离。物体在力的方向上移动的距离。（3）公式：）公式：1、（1）定义：）定义：1、小明用100N的力将50N的铅球掷出10m远，则在铅球抛出的过程中，人对铅球所作的功是：（ ）A、1000JB、500JC、0JD、1500J2 2. .在平地上，用在平地上，用50N50N的水平拉力拉重的水平拉力拉重100N100N的箱子，的箱子，前进了前进了10m10m，拉力做了多少功？如果把这个箱子，拉力做了多少功？如果把这个箱子匀速举高匀速举高1 1.5 5米，又做了多少功？米，又做了多少功？W W总总=Fs=Fs（F F为施加的外力，为施加的外力，s s为在力的方向上移动的距为在力的方向上移动的距离）离）WW有用有用=Gh=Gh（机械沿竖直方向上提升重物。（机械沿竖直方向上提升重物。G G为重物重，为重物重，h h为重物上升的高度。）为重物上升的高度。）任何实际机械的机械效率任何实际机械的机械效率11且且是一个没有单位的是一个没有单位的量。量。二、机械效率二、机械效率1、有用功和总功、有用功和总功利用机械做功时，对人们有用的功，叫有用功（利用机械做功时，对人们有用的功，叫有用功（W有用）。有用）。对人们没有用但又不得不做的功叫额外功（对人们没有用但又不得不做的功叫额外功（W额外）。额外）。有用功和额外功的总和叫总功（有用功和额外功的总和叫总功（W总）。总）。（1）有用功和总功的比值叫机械效率，用）有用功和总功的比值叫机械效率，用表示。表示。（2）公式：机械效率）公式：机械效率=有用功有用功/总功总功即：即：=W有用有用/W总总2、机械效率、机械效率3 3.两个完全相同的滑轮，其重力均为两个完全相同的滑轮，其重力均为20N.20N.分别用图甲、分别用图甲、乙两种方式，将重乙两种方式，将重400N400N的物体以相同的速度匀速提升了的物体以相同的速度匀速提升了l0ml0m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是A AF F1 1和和F F2 2做的功相等做的功相等B BF F1 1做的功大于做的功大于F F2 2做的功做的功 C.C.F F1 1做功的功率小于做功的功率小于F F2 2做功的功率做功的功率 D D甲的机械效率小于乙的机械效率甲的机械效率小于乙的机械效率4、一台起重机将重、一台起重机将重6000N的建筑材料提的建筑材料提升到升到10m高的楼房上，做的额外功是高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少，总功是多少？机械效率是多少？5 5. .如图，把重为如图，把重为10N10N的物体推上高的物体推上高为为0.5m0.5m的斜面，斜面的长为的斜面，斜面的长为1m1m所用所用的推力为的推力为12N,12N,沿斜面向上沿斜面向上, ,求推力求推力所做的功和斜面的机械效率所做的功和斜面的机械效率? ?6、下列叙述中能够提高机械效率的是、下列叙述中能够提高机械效率的是（）A、增加有用功、增加有用功B、减小机械间的摩擦、减小机械间的摩擦C、减小总功、减小总功D、使用最省力的机械、使用最省力的机械（4 4）单位：瓦（）单位：瓦（W W）另外还有：千另外还有：千（KWKW）1W=1J/s1W=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。大；只有相等的时间内做的功越多，功率才大。在在力力F F作用下做匀速直线运动时，有：作用下做匀速直线运动时，有：P=W/t=Fs/t=P=W/t=Fs/t=FvFv三、功率三、功率（1）定义：单位时间内所做的功。用）定义：单位时间内所做的功。用P表示。表示。1、功率、功率（2）物理意义：反映物体）物理意义：反映物体做功快慢做功快慢的物理量。的物理量。（3）公式：功率）公式：功率=功功时间，即时间，即P=W/tP功率功率瓦特（瓦特（W）W功功焦耳（焦耳（J）t时间时间秒（秒（s）7、用、用100N的力推着小车在水平面上作的力推着小车在水平面上作匀速直线运动，匀速直线运动，5s内小车前进了内小车前进了10m，则在这段时间内：则在这段时间内：物体运动的速度是物体运动的速度是多大？多大？推力做得功多少？推力做得功多少？推力的功推力的功率是多大？率是多大？8 8.一个工人用图所示的滑组将一个工人用图所示的滑组将800N800N的重物以的重物以0.5m/s0.5m/s的速度匀速提高了的速度匀速提高了2m2m，人对绳的拉力为，人对绳的拉力为250N250N，求：，求：（1 1）有用功是多少？）有用功是多少？（2 2）滑轮组的机械效率是多少？）滑轮组的机械效率是多少？（3 3）拉力的功率是多大？）拉力的功率是多大？F9、使用如图所示的滑轮组，匀速提升质量是、使用如图所示的滑轮组，匀速提升质量是500kg的的物体，机械效率是物体，机械效率是70%，对滑轮组做功的总功率是，对滑轮组做功的总功率是7kW，则重物上升的速度是多少？，则重物上升的速度是多少？ 1 1、动能、动能（1 1）动能：物体由于运动而具有的能。）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（速一切运动的物体都具有动能。静止的物体（速度为度为0 0）动能为）动能为0 0。（2 2）动能大小的决定因素：由速度和质量共）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，动同决定。物体的运动速度越大，质量越大，动能越大。能越大。（3 3）比较动能的大小：质量相同，速度大的）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。速运动的物体，动能不变。四、动能和势能四、动能和势能2 2、势能、势能（1 1）定义：物体）定义：物体由于被举高或者发生弹性形由于被举高或者发生弹性形变而具有的能。变而具有的能。（2 2）分类：）分类：重力势能：物体由于被举高而具有的能。物重力势能：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。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。通常认为在地面上的物体的重力势能为零。弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。能。同一物体，弹性形变越大，具有的势能同一物体，弹性形变越大，具有的势能越大。越大。1010.如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是于其机械能的变化情况，下列说法中正确的是A、重力势能减小，动能不变，有重力势能转变为动能重力势能减小，动能不变，有重力势能转变为动能B B、重力势能减小，动能增加，有重力势能转变为动能、重力势能减小，动能增加，有重力势能转变为动能C、重力势能减小，动能不变，没有重力势能转变为动能重力势能减小，动能不变，没有重力势能转变为动能D、重力势能减小，动能增加，没有重力势能转变为动能重力势能减小，动能增加，没有重力势能转变为动能11、一架匀速上升的直升飞机，它的（、一架匀速上升的直升飞机，它的（）A、动能增加，重力势能不变、动能增加，重力势能不变B、动能不变，重力势能增加、动能不变，重力势能增加C、动能和重力势能都增加、动能和重力势能都增加D、动能不变，机械能也不变、动能不变，机械能也不变12、下列自然灾害中，主要由机械能造、下列自然灾害中，主要由机械能造成的破坏的是：（成的破坏的是：（）A、大火烧毁房屋、大火烧毁房屋B、干旱使庄稼枯死、干旱使庄稼枯死C、洪水冲垮堤坝、洪水冲垮堤坝D、汽油燃烧爆炸、汽油燃烧爆炸五、机械能及其转化五、机械能及其转化1 1、机械能机械能：动能和势能之和。动能和势能之和。一个物体可以既有动能又有势能。一个物体可以既有动能又有势能。2 2、动能和势能的相互转化：、动能和势能的相互转化：A如图：如图：A点：重力势能最大，动能为零。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）点：动能最大，重力势能最小（不一定为零）AB：动能转化为重力势能。：动能转化为重力势能。3 3、机械能守恒、机械能守恒 如果如果只有只有动能动能和和势能势能的转的转化，机械能的总和保持不化，机械能的总和保持不变。变。1313.运动员跳高时从离开地面到上升到最大运动员跳高时从离开地面到上升到最大高度的过程中高度的过程中A A动能转化为重力势能动能转化为重力势能B B重力势能转化为动能重力势能转化为动能C C弹性势能转化为机械能弹性势能转化为机械能D D重力势能减小，动能增大重力势能减小，动能增大一、功：做功的两个力要因素，不做功的三种情况，一、功：做功的两个力要因素，不做功的三种情况，W=Fs，单位，单位二、功的原理：理想机械二、功的原理：理想机械三、机械效率：公式，测量方法三、机械效率：公式，测量方法=（Gh/Fs)，如何，如何提高提高四、功率：四、功率：P=W/t=Fv，与机械效率的区别，与机械效率的区别五、机械能：概念，动能（五、机械能：概念，动能（mv），重力势能（），重力势能（mh），弹性势能（弹性形变），弹性势能（弹性形变）六、机械能的转化：只有动能和势能的转化时，机六、机械能的转化：只有动能和势能的转化时，机械能守恒。械能守恒。功和机械能功和机械能小结：小结：一、功一、功1 1、功（、功（1 1）在物理学中，把）在物理学中，把_和在力的方向上移动的和在力的方向上移动的_的乘的乘积叫功。积叫功。（2 2）做功的两个必要因素：）做功的两个必要因素：_；_。（3 3）公式：）公式：_W=FSW=FSW-W-_-_（J J）F-F-_-牛顿（牛顿（N N）S-S-距离距离-_-_（m m）单位：单位：1J=1Nm1J=1Nm2 2、功的原理：、功的原理：_。省了距离的一定费了省了距离的一定费了_，费力的一定省了，费力的一定省了_。但力和距。但力和距离的乘积（功）不变。离的乘积（功）不变。二、机械效率二、机械效率1 1、有用功和总功、有用功和总功利用机械做功时，对人们利用机械做功时，对人们_的功，叫有用功（的功，叫有用功（W W有用有用）。）。对人们没有用但又不得不做的功叫对人们没有用但又不得不做的功叫_功（功（W W额外额外）。）。_的总和叫总功（的总和叫总功（W W总总）。）。2 2、机械效率、机械效率（1 1）_的比值叫机械效率，用的比值叫机械效率，用表示。表示。（2 2）公式：）公式：_W W总总=Fs=Fs（F F为施加的外力，为施加的外力，s s为在力的方向上移动的距离）为在力的方向上移动的距离）W W有用有用=Gh=Gh（机械沿竖直方向上提升重物。（机械沿竖直方向上提升重物。G G为重物重，为重物重，h h为重物上为重物上升的高度。）升的高度。）任何实际机械的机械效率任何实际机械的机械效率11且且是一个没有单位的是一个没有单位的量。量。三、功率三、功率1 1、功率、功率（1 1）定义：）定义：_。用。用P P表示。表示。（2 2）物理意义：反映物体做功）物理意义：反映物体做功_的物理量。的物理量。（3 3）公式：）公式：_，即，即P=W/tP=W/tP_P_（W W）W W_（J J）tt时间时间_（s s）（4 4）单位：瓦（）单位：瓦（W W）另外还有：千瓦另外还有：千瓦1W=1J/s1W=1J/s注意：做的功多不一定功率大，所用的时间短也不一定注意：做的功多不一定功率大，所用的时间短也不一定功率大；只有功率大；只有_的时间内做的功越的时间内做的功越_，功率才，功率才大。大。在力在力F F作用下做匀速直线运动时，有：作用下做匀速直线运动时，有：P=W/t=Fs/t=_P=W/t=Fs/t=_四、动能和势能四、动能和势能1 1、动能、动能（1 1）动能：物体由于）动能：物体由于_而具有的能。而具有的能。一切运动的物体都具有动能。静止的物体（速度一切运动的物体都具有动能。静止的物体（速度为为0 0）动能为）动能为0 0。（2 2）动能大小的决定因素：由）动能大小的决定因素：由_和和_共同共同决定。物体的运动速度越决定。物体的运动速度越_，质量越，质量越_，动能，动能越大。越大。（3 3）比较动能的大小：质量相同，速度）比较动能的大小：质量相同，速度_的动的动能大；速度相同时，质量能大；速度相同时，质量_的动能大。做匀速的动能大。做匀速运动的物体，动能不变。运动的物体，动能不变。2 2、势能、势能重力势能：物体由于重力势能：物体由于_而具有的能。物体而具有的能。物体质量越质量越_，举高的高度越，举高的高度越_，重力势能越大。，重力势能越大。通常认为在地面上的物体的重力势能为通常认为在地面上的物体的重力势能为_。弹性势能：物体由于发生弹性势能：物体由于发生_而具有的而具有的能。能。同一物体，弹性形变越大，具有的势能同一物体，弹性形变越大，具有的势能越大越大。五、机械能及其转化五、机械能及其转化1 1、机械能：、机械能：_和和_之和。一个物体可以既有动能又有势能。之和。一个物体可以既有动能又有势能。2 2、动能和势能的相互转化：、动能和势能的相互转化：如图：如图：A A点：重力势能最大，动能为零。点：重力势能最大，动能为零。B B点：动能最大，重力势能最小（不一定为零）点：动能最大，重力势能最小（不一定为零）ABAB：动能转化为重力势能。：动能转化为重力势能。3 3、机械能守恒、机械能守恒如果只有动能和势能的转化，机械能的如果只有动能和势能的转化，机械能的_保持不变保持不变。AB13、探究：影响滑轮组的机械效率的因素 猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关；猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；猜想4：可能与钩码被提升的高度有关兰兰的实验记录：物理量控制因素钩码重N绳端拉力N 机械效率大致相同的速度提升 10 42 794% 15 60探究结果物理量控制因素钩码重N绳端拉力N机械效率较小提升速度 10 42 794%较大提升速度 10 42 794%探究结果芳芳的实验记录：14、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的器材有：三个质量不同的木块器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板；三条粗糙程度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。；刻度尺。（1）实验还需补充的器材有）实验还需补充的器材有_；（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。记录的有关数据。测量量次数次数斜面粗斜面粗糙程度糙程度物重物重G( (N) )斜面高斜面高h( (m) )沿斜面的沿斜面的拉力拉力F( (N) )斜面斜面长L( (m) )有用功有用功W有有( (J) )总功功W总( (J) )机械效率机械效率1较粗糙粗糙1.50.10.60.40.150.2462.52较粗糙粗糙30.11.20.40.30.4862.53较粗糙粗糙60.12.40.40.60.9662.5通过分析数据，你可以得出结论：；通过分析数据，你可以得出结论：；（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到到0.2m，把一个重，把一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率是，则此时斜面的机械效率是_；（4）斜面的机械效率可能与斜面的）斜面的机械效率可能与斜面的_有关。有关。（只填一个因素）（只填一个因素）15、如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为、如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4103kg，底面积为，底面积为1m2的货物的货物G匀速提起。（取匀速提起。（取g10N/kg）问：）问：（1）当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？）当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速吊起）若把货物匀速吊起16m，用了，用了40s，则货物上升的速，则货物上升的速度是多少？度是多少？（3）起重机对货物做了多少功？）起重机对货物做了多少功？（4）吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一）吊起货物时，为使起重机不翻倒，其右边至少要配一个质量为多大的物体？个质量为多大的物体？已知：已知：OA10m，OB5m。（起重机本身重力不计）。（起重机本身重力不计）