11功和机械能结构图
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第十一章功和机械能第1节功1、在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m,拉力做的功等于________J,重力做的功等于________J。
答案:250;02、马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进了400m,马的水平拉力做了3×105J的功,马的水平拉力是多大?答案:马做的功是W=3×105J,马移动的距离S=400m由W=FS变形得F=W/S =3×105J/400m=750N3、2008年8月11日在北京奥运会上,中国选手张湘祥在男子举重62吨级的决赛中摘得金牌(图11.1-4),挺举成绩是176kg。
估算一下,他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功?答案:W=FS=mgs=176kgx10N/kgx2m=3520J4、小华的家住在5楼。
一天,他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里,提鸡蛋的力大约做多少功?说出你是怎么估算的。
答案:根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”,可知提30个鸡蛋的力大约为F=15N;住宅楼的楼层高大约3米,家住5楼,小明实际爬楼高h=3m×4=12m;故提鸡蛋的力大约做功W=Fs=15N×12m=180J.第2节功率1、甲乙二人同时开始登山,甲先到达山顶。
你能判断哪个人的功率大吗?为什么?答案:不能判断;两同学登山时,上升的高度相同,由于体重不同,所以克服体重做功不同;根据公式P=W/t,甲先到达山顶,甲用的时间短,但是不能比较做功的多少,因此也就不能比较谁的功率大.2、某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t,在10s内从楼的2层上升到5层。
如果每层楼高3m,升降机电动机的功率至少是多大?答案:W=Fs=Gh=mgh=1200×10×3×3=108000JP=W/t=108000/10=10800w3、功率是25kW的拖拉机,它4h做的功如果由功率是0.4kW的耕牛去完成,需要多长时间?答案:拖拉机做功: W=pt=25kw×4h=100kw·h根据公式:P=w/t 得:t=w/p=100kw·h/0.4kw =250h4、一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW,速度为80km/h,汽车行驶2h,发动机做的功是多少?卡车的牵引是多大?答案:202kw=2.02×103 wW = P t =2.02×103w ×2h = 202000×7200 J = 1.4544×109(2) P = W / t P = (FS) / t = F×(S / t ) = F ×v ;F = P / v = 202kw / 80km/h = 202000w / (80 / 3.6)m/s = 9090 N .第3节动能和势能1、请你从能量的角度解释,为什么骑自行车时速度不能太快?答案:自行车的速度越大,动能就越大,刹车阻力相同时,刹车需要的距离就越大,车越不容易停下来,所以骑自行车时速度不能太快。
专题十一功和能(功、功率、机械效率、机械能)基础知识:1.功①物理学中所说的力对物体做功包含两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
②功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积。
即W=FS③功的单位:在国际单位制中功的单位是焦耳(J),简称焦。
1J=1N·m。
2.功率①功率是表示做功快慢的物理量。
②单位时间里完成的功,叫做功率。
③公式:P=④单位在国际单位制中,功率的单位是瓦特(W),简称瓦,1W=1J/s。
常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW);1mW=10 3W1kW=103w3. 机械效率①有用功、额外功和总功有用功:使用机械时,机械对物体做的功是人们需要的,叫做有用功。
额外功:克服机械本身重力和摩擦力所做的功不是人们需要的,而是不得不额外增加的,叫做额外功。
总功:有用功和额外功的总和叫做总功。
总功是动力对机械做的功。
②机械效率:有用功跟总功的比叫做机械效率。
即=机械效率总小于1。
4. 机械能①能:一个物体能够做功,在物理学中就说这个物体具有能。
②动能:物体由于运动而具有的能叫做动能。
一切运动的物体都有动能。
物体质量越大,运动的速度越大,物体具有的动能就越大。
物体质量越小,运动速度越小,物体具有的动能就越小。
③势能物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,物体被举得越高,质量越大,它的重力势能越大。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
重力势能和弹性势统称为势能。
动能和势能统称为机械能。
物体的势能和动能是可以互相转化的,势能可以转化为动能,动能也可以转化为势能。
典型练习:1.一个人用60N 的水平推力推动一个箱子在水平地面上匀速前进2m ,所用时间是2s ,他对箱子做功的功率是________W .2.起重机将3000N 的物体在1min 内匀速升高20m ,在这段时间内起重机做的功为________J ,起重机的功率为________W . 3.某人用力推车,车仍然静止.则人做的功等于________J .竖直上抛的小球在上升过程中,将动能逐渐转化为________能(不计空气阻力).4.在水平地面上,小明用100N 的水平推力推动重为150N 的箱子,8s 内前进了12m ,这个过程中,木箱所受重力对木箱做功为________J ,小明对木箱做功的功率为________W .5.小李同学在实验室用图所示的滑轮组匀速提升重3N 的钩码.他测得的拉力为1.25N ,10s 内弹簧测力计移动的距离为1m .在此过程中,拉力的功率是________W ,该滑轮组的机械效率为________.6.用两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物,当将一重为1000N 的重物匀速提升2m 时,人站在地面上所用的拉力为312.5N ,若不计绳重和摩擦.则该滑轮组所做的有用功是________J ,机械效率是________. 7.自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐________,自行车的重力势能逐渐________.(选填“增大”“减小”或“不变”)8.唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样的两句诗:“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来。
第十一章功和机械能11.1功【学习目标】1.知道做功的两个必要因素。
2.知道不做功的三种情况,会判断力是否做功。
3.知道功的计算公式和单位,并会用功的公式进行一些简单计算。
重点难点:1.理解做功的两个要素,会用功的公式进行简单计算。
2.正确判断力对物体是否做功。
学习内容一:力学中的功学习指导:阅读课本P62、P63的相关内容,理解做功的两个必要因素。
【自学检测】1.用细绳水平拉着木块在水平桌面前进时木块受到四个力的作用,拉力对木块的移动作出了贡献,摩擦力对木块移动起阻碍作用。
2.做功的两个必要因素是:①作用在物体上的力,②物体在力的方向上移动的距离。
【合作探究】教师巡视督促指导对照做功的两个必要因素讨论:1.图P11.1—2力对物体做功的实例有什么共同特点?(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结)2.图P11.1—3力没对物体做功的实例有什么共同特点?(画出受力方向和物体移动的方向进行分析总结)3.判断下列说法的对错(对的打“√”,错的打“×”)。
(1)只要有力作用在物体上,力就对物体做了功。
(×)(2)物体只要移动了距离,就做了功。
(×)(3)物体从高处落下重力做了功。
(√)(4)有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就做了功。
(×)(5)手提着重物在水平地面上行走,人做了功。
(×)(6)人用力推车,但车未动,人没有做功。
(√)【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】怎样判断物体是否做功:做功包含两个必要因素:一个是有力作用在物体上,另一个是物体在力的方向上通过一段距离,二者缺一不可。
2.下面三种情况力没有对物体做功:(1)劳而无功:有力作用在物体上,但物体没有移动。
如:小孩推车,车不动,推力不做功。
(2)不劳无功:物体靠惯性移动一段距离,并不是受到力的作用向前运动。
如:投出去的篮球在空中继续飞行。
(3)直无功:力的方向与物体的运动方向垂直,力没做功,如:小明提着水桶水平移动,拉力没有做功。
1、功的定义:如果一个_____作用在物体上,物体在这个力的1、能量定义:物体_________________,表示这个物体具有方向上移动了_____________,就说这个力对物体做了功。
能量,简称______。
物体具有能量的大小可以用___________
2、力学中的功,包含两个必要因素:一是__________________来衡量,物体能够做的功越多,表示这个物体能量_______。
_______;二是_______________________________________。
2、动能:(1)定义:物体由于_______而具有的能量叫动能。
3、功的计算公式有:___________、___________、__________、(2)____________的物体都有动能。
__________。
功的单位:____________。
(3)影响动能大小的因素有物体的_______和_______,物体特别提醒:力学中所说的功的大小只与___________________
的_______越大,_______越大,动能越大。
以及物体沿力的方向________________有关;与物体的光滑程度、3、势能包含_______势能和_______势能。
运动速度、是否匀速运动等因素无关。
(1)重力势能定义:物体由于受到______并处在一定______时所具有的能,叫做重力势能。
(2)影响重力势能大小的因素有物体的_______和_______,
物体的_______越大,_______越大,重力势能越大。
1、功率的意义:功率是表示物体______(3)弹性势能定义:物体由于发生_______________的物理量。
___________而具有的能叫做弹性势能。
2、功率的定义:____________________(4)影响弹性势能大小的因素物体____________叫功率。
用符号_____表示。
_________的大小,物体的____________越大,弹性势能越大。
3、功率的计算公式:____________;推导公式为:___________。
4、功率的单位:______和_______;换算关系为:____________。
1、机械能:______和_______统称为机械能。
如果用公式表达,则:机械能=_________+__________。
2、大量事实表明:动能和势能是可以相互_________。
如果如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和_______,称为机械能守恒。
特别提醒:1、判断动能和势能是否发生转化,关键是看动能和势能都要发生变化,而且是_____________;
2、动能的增减变化,要看物体的_______和_______是否变化;
3、重力势能的增减变化,要看物体的_______和_______是否变化;
4、弹性势能的增减变化,要看物体的_____________是否变化。
功和机械能
动能和势能
功
功率
机械能及其转化
在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,剖析如下:(1)实验中,钢球速度的大小是如何控制的?
答:让钢球在斜槽上自由滚下,到达水平面时就获得了一定的速度。
无论质量大小,钢球从斜槽越_____的位置滚下,速度就越大;从越_____的位置滚下,速度就越小;从____________滚下,速度就相等。
(2)在实验中,钢球动能的大小是如何显示的?这里采用了什么方法?
答:钢球动能的大小是通过木块_____________________来显示的,这里采用的是_________法。
(3)实验中,水平面如果绝对光滑,则能否达到探究目的?______。