功和机械能第一节 功
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《功和机械能》复习第一节功1、如果一个力作用在物体上,物体在这个力的移动了一段,就说这个力对物体做了功。
2、力学里所说的做功,包含两个必要因素:一个是;另一个是.3、不做功的三种情况:(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)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;4、力学中,功等于与物体在上移动的距离的乘积。
功的计算公式是,其中W表示,单位是;F表示,单位是;s表示,单位是。
5、功的原理是。
6、常见的功:克服重力做功:W=Gh 克服阻力(摩擦力)做功:W=fs第二节功率1、功率是表示物体的物理量。
与之比叫做功率。
2、功率在数值上等于内所做的功。
功率的表达式,其变形公式有、。
若已知做功速度v,则功率P= 。
3、功率P的单位是瓦特,符号是,功W的单位是焦耳,符号是,时间t的单位是秒,符号是。
工程技术上还常用作功率的单位。
4、某机械的功率为10W,表示该机械。
第三节动能和势能1、物体能够,我们就说这个物体具有能量,能量的单位是。
2、(1)物体由于而具有的能,叫做动能;物体的越大,越大,它的动能越大。
(2)探究决定动能大小的因素a、猜想:动能大小与物体质量和速度有关;b、实验研究—研究对象:方法:c、如何判断动能大小?;如何控制速度不变?;如何改变钢球速度?;d、分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大;保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
3\在地球表面附近与有关的能,叫做重力势能;物体的越大,越高,具有的重力势能越大。
4、物体由于而具有的能叫做弹性势能;同一物体发生的越大,具有的弹性势能越大。
5 和统称为势能。
第四节机械能及其转化1、动能、重力势能和弹性势能统称为。
功和机械能第一节功一.功的定义:如果一个力作用在物体上,物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
注:1. 力做功的两个必要条件(一)是作用在物体的上的力(二)是物体在力的方向上移动过的距离(在力的方向上包括运动方向和力的方向相同:也包括运动方向和力的方向相反即,力的方向和运动方向相反时,力也对物体做了功)2.力不做共的情况(一)有力,没有距离;(二)无力,有距离;(三)有力也有距离,可力的方向和运动的方向垂直。
二.功的计算W=FS功的单位焦耳(J)F单位牛(N)S 单位米(m)1J=1Nm第二节功率一.功率的定义:功与做功所用时间之比叫功率二.功率的计算:P=W/t 功率的单位瓦特瓦(W)三.物理意义:功率表示做功的快慢。
(不是表示做功的多少,多少是功)第三节动能和势能一.能量:物体能够对外做功,就说物体具有能量或者能。
能的单位是焦耳。
二.动能:物体由于运动具有的能叫动能三.探究物体的动能跟那些因素有关:实验目的:探究物体的动能大小因素。
实验原理:1.质量相同的小球从同一个斜面的不同高度由静止释放,运动到水平面时,高度大的,速度大。
2.质量不同的小球从同一个斜面的同一高度由静止释放,运动到水平面时,它们的速度大小相等。
3.观察小球在木板上移动的距离,如果木块移动的越远,表示对木块做的功越多,说明小球具有的动能越大。
实验器材:木板长方形木块质量不同的小球实验步骤:1.将木板的一端垫高,组成一个斜面(如图1所示),把木块放在水平面上合适位置。
2.分别让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块在木板上前进,测量木块在木板上移动的距离。
(做三次)3.换用质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,测量木块在木板上移动的距离。
(做三次)表1 实验数据记录表格实验次数小球质量m/kg 释放时高度h/cm木块移动距离s/cm第1次实验第2次实验第3次实验分析论证:同一小球从斜面越高的地方滚下,木块被推的越远,说明物体的动能与物体的速度有关。
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。
人教版八年级(下册)第十一章功和机械能第1节功(教案)年级八年级授课时间课题第1节功教学目标1. 知道力学中做功的含义。
能说出做功包含的两个必要因素,并能判断出力是否对物体做功。
能列举出生活中关于做功的实例。
2. 明确计算功的大小的表达式,以及表达式中每个物理量的物理意义和单位。
3. 能应用公式W=Fs进行简单的计算。
教材分析功的概念比较复杂、抽象,学生常常容易把生活中的“工作”、“做工”与物理学中的功相混淆,分不清有没有做功,是哪个力在做功,因此本节内容是初中物理学习过程中的一个“难”点。
这节课是在前面所学的“机械运动”、“力与运动”等力学重要知识的基础上的拓展和提高,它既符合了由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性和系统性。
教材的编排体现了课程标准中科学内容的三大主题——物质、运动和相互作用、能量之间的密切联系,可以说是前面所学知识的延伸,又为以后学习功率、机械能、机械效率等知识奠定基础,起到承上启下的作用。
因此这一节是本章的重点和关键,并且功的知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着较大的现实意义。
解决力学问题时,如果从能量角度研究,有时会更简单。
研究功的重要意义在于,可以通过做功研究能量的变化,为研究能量转化过程奠定定量分析的基础。
对功的概念的认识水平直接影响能的概念的形成和功能关系的建立。
本节内容由“力学中的功”和“功的计算”两部分构成。
其中,“力学中的功”通过研究工作是否有成效使学生认识到做功包含的两个必要因素,为功的计算打好基础。
“功的计算”明确了功的计算方法,从定量的角度研究功。
教学器材实验小车、书本等。
多媒体ppt,包含视频:《物理学中的功》、《不做功的三种情况》、《功的计算》、《功》等。
教学过程教师活动学生活动导入新课【提出问题,播放图片】①中国文化博大精深,很多字在不同的地方有着不同的含义,比如说“功”这个字,在“有功之臣”、“劳苦功高”这些词语中,功表示功劳;在“事半功倍”、“大功告成”这些词语中,功表示成效。
第一节:功知识点一:功1.定义:如果一个力作用在物体上,且物体在这个力的方向上移动了一段距离,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。
不做功的情况内容实例分析有力无距离有力作用在物体上,但物体没有移动距离。
搬而未起物体在力的方向上没有移动距离(s=0)有距离无力物体运动,但没有对物体施加力的作用。
足球离脚后由于惯性在地面上滚动球滚动的过程中,脚对球没有力的作用(F=0)力与距离垂直有力作用在物体上,物体运动,但物体没有在力的方向上通过一定距离。
背着书包在水平路面上前行拉力竖直向上,移动的距离在水平方向上,二者垂直,书包在竖直方向上没有移动距离要点解读:1:判断力是否做功的方法:①判断力做功的两个必要因素是否同时存在。
②看是否符合三种不做功的情况,即有距离无力,有力无距离,有力有距离但力的方向与物体移动方向垂直。
2.力对物体做功,并非物体一定要沿力的方向运动,只要物体运动方向与力的方向不垂直即可。
例一:下列四种情景中,人对物体没有做功的是()A:向上堆积物体B:推车推物体C:抽出中间的物体D:背着物体前进解析:A、向上堆积物体,对物体有向上的力,物体在这个力的方向上通过一定的距离,对物体做了功,故A不符合题意;B、利用推车推物体,对物体有向前的力,物体在这个力的方向上通过一定的距离,对物体做了功,故B不符合题意;C、抽出中间的物体,对物体有向后的拉力,物体在这个力的方向上通过一定的距离,对物体做了功,故C不符合题意;D、背着物体前进,对物体有向上的力,但沿水平方向前进,在对物体施加力的方向没有通过距离,没有对物体做功。
故D符合题意。
故选:D。
知识点二: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,简称焦(J),1J=1N·m;F表示力,单位是牛顿(N);s表示距离,单位是米(m)。
功和机械能全章教案第一章:功的概念和计算1.1 功的定义介绍功的概念,让学生理解功的物理意义。
通过示例和实验,让学生观察和体验功的产生。
1.2 功的计算讲解功的计算公式:功= 力×距离×cosθ。
引导学生理解力和距离的方向关系,以及角度θ对功的影响。
1.3 功的单位介绍国际单位制中功的单位:焦耳(J)。
讲解不同单位之间的换算关系。
第二章:功的应用2.1 功的守恒讲解功的守恒定律,让学生理解能量的转化和守恒。
通过示例和实验,展示功在不同物体间的转移和转换。
2.2 机械设备的效率介绍机械效率的概念,讲解机械效率的计算方法。
通过实例分析,让学生理解机械效率的实际应用和意义。
2.3 功的测量介绍功的测量方法,如使用功率计和能量计等仪器。
讲解实验操作步骤和注意事项,让学生能够进行功的测量实验。
第三章:势能和动能3.1 势能的概念介绍势能的概念,让学生理解势能的物理意义。
通过示例和实验,让学生观察和体验势能的转化。
3.2 势能的计算讲解势能的计算方法,如重力势能和弹性势能的计算。
引导学生理解势能与高度、弹性和力等因素的关系。
3.3 动能的概念和计算介绍动能的概念,让学生理解动能的物理意义。
讲解动能的计算公式:动能= 1/2 ×质量×速度²。
引导学生理解动能与质量和速度的关系。
第四章:机械能守恒4.1 机械能守恒定律讲解机械能守恒定律,让学生理解机械能的守恒原理。
通过示例和实验,展示机械能在不同物体间的转化和守恒。
4.2 机械能守恒的应用讲解机械能守恒在实际问题中的应用,如自由落体运动、抛体运动等。
引导学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
第五章:机械能的转换和损耗5.1 机械能的转换讲解机械能的转换原理,让学生理解机械能在不同形式间的转换。
通过示例和实验,展示机械能的转换过程。
5.2 机械能的损耗讲解机械能的损耗原因,如摩擦力和空气阻力等。
引导学生理解机械能损耗对机械设备性能的影响。
八年级物理下册第十一章《功和机械能》知识点汇总第1节功1、功的初步概念:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力做了功。
2、功包含的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上移动的距离。
3、功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积(功=力力的方向上的距离)。
4、功的计算公式:W=Fs用F表示力,单位是牛(N),用s表示距离,单位是米(m),功的符号是W,单位是牛?米,它有一个专门的名称叫焦耳,焦耳的符号是J,1 J=1 N?m。
5、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W=Gh;在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs。
6、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(而直接用手)所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
6、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时,人们利用机械所做的功(Fs)等于直接用手所做的功(Gh),这是一种理想情况,也是最简单的情况。
第2节功率1、功率的物理意义:表示物体做功的快慢。
2、功率的定义:单位时间内所做的功。
3、计算公式:P=Fv其中W代表功,单位是焦(J);t代表时间,单位是秒(s);F 代表拉力,单位是牛(s);v代表速度,单位是m/s;P代表功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
4、功率的单位是瓦特(简称瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW=103W。
第3节动能和势能一、能的概念如果一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量。
能量和功的单位都是焦耳。
具有能量的物体不一定正在做功,做功的物体一定具有能量。
二、动能1、定义:物体由于运动而具有的能叫做动能。
2、影响动能大小的因素是:物体的质量和物体运动的速度.质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
3、一切运动的物体都具有动能,静止的物体动能为零,匀速运动且质量一定的物体(不论匀速上升、匀速下降,匀速前进、匀速后退,只要是匀速)动能不变。
一、功
(一)力学中的功
1.功的定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
做功的实例:
(甲)物体在绳子(乙)静止的小车在拉力的(丙)汽车在刹车阻力的作拉力的作用下升高作用下向前运动作用下滑行了一段距离
不做功实例:
(甲)搬而未起(乙)提着小桶在水平路上匀速前进,提桶的力没有做功
2.做功的两个必要因素:(1)有力作用在物体上→F(2)物体在力的方向上移动了距离→S
补充:不做功的三种情况:
①有力,没有移动距离,即F≠0
S=0
例:a.甲图中搬而未起;b.端一盆水站着不动;c.用力推讲台,讲台没有动。
②移动了距离,但是没有力,即F=0
S≠0
例:a.我将手中笔丢出,粉笔在空飞行,飞行过程中我对笔没有做功。
b.把足球踢出,足球在地面上滚动。
F≠0
③有力,有距离,但力的方向与运动方向垂直,即S≠0垂直无功
F⊥S
例:a.乙图中,人提一桶水沿水平方向前进,提桶的力没做功。
b.人推木箱前进,箱子的重力和支持力,没有做功。
【例1】下列情况中,人有没有对所带皮箱做功?
(1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起。
(2)人再一次把箱子提起。
(3)人用力提着皮箱在原地不动。
(4)人把箱子放在电梯上,一起随电梯上升。
(5)人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m 。
(6)人提着箱子上楼。
【例2】如图是杂技演员演出时的过程示意图,男演员从甲处用力向上起跳,落下
后踩在跷跷板的a 端,能把站在b 端的女演员弹上乙处.由于存在阻力,故( )
A.一直在做功 C.演员没脱离跷跷板前做了功,脱离之后没做功
B.始终没做功 D.演员没脱离跷跷板前没做功,脱离之后做了功
【例3】木块在大小为10N 的水平拉力作用下,沿水平面匀速前进2m ,拉力做功 J ,木块受
摩擦力为 N :若木块重16N ,在此过程中重力做功为 J.
(二)功的计算
1.概念:物理学中,把力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积 叫做功。
即: W = F × S
※2.公式:W=FS (此公式都用国际单位)
W:功−−−→单位焦耳(J ) S:距离 −−→ 米(m )
单位:牛⋅米(N ⋅m ) 1N ⋅m=1J 物理意义:1N 的力使物体在力的方向上移动1m 的距离,即做功1J 。
3.注意:
(1)力的大小、方向不变时,才可用此公式计算功。
如:现用以总垂直于一均匀木棒方向的力将它抬起一头到竖直为止,至少要做多少功?
⇒F 大小、方向在改变,不能用此公式。
(2)F 、S 必须具有同时性,即S 必须是F 一直参与下物体在力的方向上移动的距离。
如:一人用500N 的力将球踢出20m ,球在运动过程中,求人对球做多少功
(3)做功的多少只由W=FS 决定,与物体的质量、速度、运动方向,是否有摩擦无关。
【例4】人的心脏每跳一次大约输送8×10-5 m 3的血液,正常人血压(可看做心脏输送血液的压强)的平均
值为1.5×104 Pa ,g 取10N/kg ,求:(1)人的心脏每跳动一次所做的功;
(2)若此人质量为50kg ,心脏每分钟跳动70次,每分钟心脏所做的功可把此人举高多少米?
4.功的原理:
(1)用手直接把物体举高和使用机械把物体举高相同的高度(忽略机械自重和摩擦),物体势能的增
加量是一样的,而物体势能的增加量是通过物体做功来完成的,因此力对物体做功的多少也是一样的。
⇒忽略机械自重和摩擦时,使用简单机械所做的功等于不使用机械而直接用手做的功。
且使用任何机械都不省功。
(2)使用机械做功的好处:使用简单机械可以省力或省距离,但省力必然费距离,省距离必然费力,即力跟物体
在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变的常量。
例如:滑轮
(3)由功的原理可知:使用任何机械都不省功,则对物体所做的功等效于将物体的重心提高所做的功,即可求解。
【例5】甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,且v 甲>v 乙,若不计较空气阻力,则它们所受的拉力F 甲和F 乙及两拉力在相同时间内所做的功W 甲和W 乙之间的关系是( )
【例6】水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,下列判断正确的是
A .文具盒所受重力做了功
B .文具盒所受支持力做了功
C .文具盒所受拉力做了功
D .没有力对文具盒做功
【例7】下列四种情景中,人对物体做功的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动
B.工人将货箱从地面搬到桌上
C.修理工人推汽车,汽车没动
D.大力士支撑着大轮胎静止不动
【例8】质量为50㎏的雪橇上装载了350㎏的货物,一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m
外的货场。
如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N ,求马运货时做的功。
(g=10N/㎏)
【例9】在平地上用50N 的水平推力推动重100N 的箱子前进了10m ,箱子的重力做了多少功?如果把这个箱子匀速举高15cm,他做了多少功?
图
3。