第十五章 功和机械能(扫描版)
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九年级物理知识点第十五章机械能第一节、功1、功定义:在物理学中,把和的乘积。
2、公式:3、单位:,1J= N·m,1J的物理含义是:4、做功的两个必要因素:一,二。
5、功的原理:使用任何机械。
第二节、机械效率1、有用功():额外功()总功():总功、有用功、额外功的关系:2、机械效率的定义:和的比值。
公式:注意:(1)W有用 W总,η1(填“<”、“>”或“=”)(2)机械效率用百分数表示3、(1)竖直滑轮组机械效率的计算:有用功:总功:机械效率:备用公式:(力的关系式),(距离的关系式)其中:F: G物: G动: n:S: h:(2)斜面机械效率的计算有用功:总功:机械效率:其中:F: G物:S: h:4.实验:探究竖直滑轮组机械效率的影响因素(1)需要哪些实验器材:(2)如何拉动弹簧测力计?(3)表格设计(4)机械效率:η= (5)影响因素:、、(6)增大机械效率的方法:、5.实验:探究斜面机械效率的影响因素(1)需要哪些实验器材:(2)如何拉动弹簧测力计?(3)表格设计(4)机械效率:η=(5)影响因素:、、(6)增大机械效率的方法:、第三节、功率1、功率的物理意义表示。
2、功率定义:。
3、公式:主单位:常用单位: 1 kw= w4、测量功率方法:(器材、步骤、表达式)第四节、动能和势能1、动能:物体由于而具有的能。
影响动能大小的因素:和2、势能:(1)重力势能:物体由于而具有的能。
影响动能大小的因素:和。
(2)弹性势能:物体由于发生而具有的能。
影响弹性势能大小的因素:(3)和统称为机械能。
第五节、机械能及其转化。
第十五章:功和机械能1.功(理化教研组:罗进德)教学目标:知识与能力●结合实例知道机械功的概念。
●通用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
●理解功的概念,知道使用任何机械都不能省功。
过程与方法●通过观察和实验了解功的物理意义。
情感态度与价值观●具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学重难点突破1.重点:做功的两个要素;功的原理。
2.难点:功的概念3.教学突破:课前引导学生预习,搜集力做功和不做的实例(能搜集多少算多少)。
引导学生从实际生活出发走进物理,再引导学生从物理走向生活,举出生活中力做功和力不做的实例。
课型:新授课.课时安排:1课时教学用具:杠杆、铁架台、滑轮、钩码、弹簧测力计、细线。
教法说明: 启发、引导学生讨论力做功的和力不做功的实例,归纳力做功的两个要素,通过板画引导学生分析功的计算公式并结合公式推导功的单位,对于功的原理可通过演示实验或Flash动画完成学习任务。
学法指导:课前:预习《功》,找出生活中力做功和不做功的实例,思考使用机械能不能省功。
课堂:积极参与讨论、归纳总结功的两要素,观察演示实验或动画搞清使用机械能不能省功。
课后:认真总结所学内容做好笔记,通过作业巩固所学知识,继续找出生活中力不做和力做功的实例,运用功的知识解决生活中存在的问题。
师生互动设计:教师为学生创造良好的讨论情景,充分肯定学生的活动能力和讨论结果,从而鼓励学生积极学习活动。
学生积极投身于教师提出的问题的讨论活动中,与教师一道学习。
教学过程:一.创设情景,引导学生进入学习状态教师引导学生阅读课本P103文字,明确本章学习内容及目标。
教师:我们经常听到功这个词,它有什么含义?学生认真思考后回答.教师对学生的回答给予肯定的评价后指出:“功”是个多义词,有“贡献”的意思,如功劳、立功;还具有“成效”的意思,如成功、事半功倍等。
力学里的功包含有“成效”的意思,但是它还具有更确切的含义。
第十五章 功和机械能§15.1 功一、力学中的功。
1、一个力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一段距离,这个力就做了功。
2、功包含两个必要因素:①是作用在物体上的力。
②是物体在这个力的方向上移动的距离。
二、功的计算。
1、力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
2、W=FS3、1J=1N •m4、F= —5、W=Gh三、功的原理——使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
四、斜面。
1、FL=Gh F=G — 2、斜面长是斜面高的n 倍,推力就是物重的几分之一。
§15.2 机械效率一、有用功、额外功、总功。
1、有用功(W 有用)——利用机械工作时,对人们有用的功。
2、额外功(W 额外)——对人们没有用,但又不得不做的功。
3、总功(W 总)——有用功和额外功的总和。
4、W 有用=GhW 总 =FS二、机械效率——有用功跟总功的比值。
1、η= —— 2、η用%表示η=80%表示有用功跟总功的比值是80%3、η<14、滑轮组和斜面:η=—— = — 三、斜面的机械效率。
1、省力多少与斜面的倾斜程度有关,斜面倾斜程度越大,越省力。
2、斜面的机械效率与它的倾斜程度无关。
§15.3 功率一、功率是表示物体做功快慢的物理量。
二、功率——单元位时间内所做的功。
1、P= — 2、单位:瓦特(W )、千瓦(kW )、兆瓦(MW )1kW=103W1MW=106W3、1W=1J/SWS h L W 有用 W 总 W 有用 W 总 Gh FS W tP=8000W ——起重机每秒钟做功8000J 4、W=P t t= — 5、P=FV (∵W=FS 、V= — ∴P= — = — = FV )§15.4 动能和势能一、能量——一个物体能够做功,表示它具有能量。
一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
二、动能——物体由于运动而具有的能,叫做动能。
第十五章功和机械能
正确理解重力势能正确理解重力势能:
:重力势能是由于地球对物体有吸引力和物体被举高而产生的.重力势能的大小是由物体的质量和被举高的高度决定的.一般情况下,物体被举高的高度是以水平地面为参考标准的,也就是说,物体离地面的高度就是物体被举高的高度.只有在物体的高度发生变化时,物体的正确理解弹性势能:弹性势能是物体发生弹性形变的结果.对同一物体,它的弹性势能决定与
其弹性形变的大小;物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大;对不同的物体,弹性形变大小相同,弹性势能一般也不同。
物体的弹性势能只有在物体的弹性形变发生变化时才表现出来.
重力势能和弹性势能统称为势能。
7。
第十五章功和机械能一、功1、功(1)力学中的功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
(2)功的两个因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。
两因素缺一不可。
(3)不做功的三种情况:有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;有力,也有距离,但力和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
2、功的计算(1)计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。
即:W=Fs。
(2)符号的意义及单位:W表示功,单位是焦耳(J),1J=1N·m;F表示力,单位是牛顿(N);s表示距离,单位是米(m)。
(3)计算时应注意的事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。
②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。
③F、s的单位分别是N、m,得出的功的单位才是J。
3、功的原理——使用任何机械都不省功。
(1)内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。
(2)说明:①功的原理对于任何机械都适用。
②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
二、机械效率1、有用功——W有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。
在提升物体时,W有用=Gh。
2、额外功——W额外(1)使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。
(2)额外功的主要来源:①提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。
②克服机械的摩擦所做的功。
3、总功——W总:有用功与额外功的和叫总功。
即:W总= W有用+ W额外4、机械效率——η(1)定义:有用功与总功的比值叫机械效率。
F G 第二节 机械效率
教学目标
一、知识与技能
1、知道什么是有用功、额外功和总功。
2、理解什么是机械效率,知道机械效率点小于1。
3、知道提高机械效率的意义和主要方法。
二、过程与方法
通过参与探究斜面机械效率的活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
学重、难点
1、区分有用功、额外功和总功
2、理解什么是机械效率 教学过程
一、复习旧知识
1、什么是功的原理?
2、如图所示的动滑轮提升重5N 的物体(忽略动滑轮重和摩擦),用功的原理求动力F= 。
二、演示启发,引入新课。
比较W 动 和W 阻发现W 动>W 阻为什么呢?引入机械效率。
三、进行新课
1有用功、额外功和总功
首先让学生看课本图14.4-1及想想议议、讨论用图中三种不同方法,把100N 重的沙子运上三楼,哪种办法最好。
分别计算人要做多少功: 1)、 2)、 3)、
引出有用功、额外功、总功的概念。
1、有用功:对人们有用的功叫有用功。
W 有 =Gh
2、额外功:人们不需要但又不得不做的功叫额外功。
W 额=W 总- W 有
3、总功:有用功和额外功之和。
W 总=FS
师:实际使用机械时,人们总是希望额外功少些。
杠杆、起重机、电梯等所有机械都有一些是有用功,一些是额外功。
下面大家讨论,什么是有用功,什么是额外功? 2、机械效率
师:使用任何机械都不可避免要做额外功。
例如用水桶从井里提水,目的是把水提上来,所以提水的功是有用功,提桶的功是额外功,而为了把水提上来,水桶是不可缺少的。
额外功是我们不需要的,它白白浪费能量,因此应尽量减小它。
使用不同的机械来提起物体,我们希望做的额外功越少越好,或者说,有用功与
G(N) h(m) W 阻(J) F(N) S(m)
W 动
(J)
1.96 0.05 0.098
1.2 0.1 0.12
总功越接近越好。
师:有用功跟总功的比值叫做机械效率。
机械效率公式:%100⨯=
总
有用W W η
强调:有用功总是小于总功,所以机械效率总是小于1。
机械效率通常用百分数表示。
师:提高机械效率有重要的经济意义,可以减少能耗,降低生产成本,应对这个问题重视。
3、了解一些常见机械的效率。
----P104
4、提高机械效率的意义及方法。
5、例题及机械效率的练习:(略)
四、小结
1、有用功:对人们有用的功叫有用功。
W 有 =Gh
2、额外功:人们不需要但又不得不做的功叫额外功。
W 额=W 总- W 有
3、总功:有用功和额外功之和。
W 总=FS
4、机械效率:有用功跟总功之比。
%100⨯=总
有用W W η,机械效率总小于1。
五、作业
p-----106 1.3。