最新粤沪版初三物理教案-机械功和机械能

第十一章：机械功与机械能

学科： 物理 任课教师： 授课时间： 星期:

1、做功的两个必要因素 2、机械功的计算公式：W=FS 中考要求

3、功率的概念:P=W/t 4、功的原理

5、有用功和总功，机械效率

6、动能、势能的初步概念，动能、势能可以相互转化

知识点睛 “功”的意义 1、正确理解

功的概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段距离，称这个力对物体作了功。 功的两个因素：一个是作用力，一个是作用力方向上物体通过的路程，两者缺一不可。 2、如何理解做功的两个必要因素

⑴物体移动了一段距离，但没有受到力的作用。例如物体在光滑水平面做匀速运动 ⑵物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离,例如,用力推车,车没有推动。 ⑶物体受到了力的作用,也通过了距离.但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直. 功的计算公式：

功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上物体通过的路程乘积 W=Fs 单位N·m 国际通用：焦耳 J 还要注意：物体在力的方向上功的原理 移动距离s的全过程中，力F 使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是否在省力是否始终作用在物体上． 的同时也能省距离呢 结论 ：大量事实表明：使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械是多做的功，也就是使用任何机械都不省功。

【例1】 用100N水平拉力，将质量为100kg的物体沿水平地面拉动10m，

（1）若物体作匀速运动，则拉力对物体做多少功重力对物体做多少功物体受到的例题精讲 阻力是多少

（2）若地面光滑，则拉力对物体做多少功重力对物体做多少功物体还作匀速运动 【巩固练习】

1．对功的理解，下列说法中正确的是 ( ) A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多 B．物体通过的路程越长，作用力做功越多

C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功 D．物体在力的作用下，并沿方的方向移动了距离，则力做了功

2．某同学不小心扭伤了脚，你背他去医务室检查，在下列过程中你对他做了功的过程是( ) A．把他由地上背到你身上时 B．背着他站着不动时 C．背着他在水平路面上行走时 D．背到医务室门前拐弯时

3、 功率的物理涵义

功率是表示物体做功快慢的物理量 知识点睛

功率是指单位时间内做功的多少。

它是由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因素决定的 4、 功率的计算公式：P=W/t

由此可知，相同的时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。 推导变形公式为：P=w/t=FS/t=F·V W=Pt t=w/p

单位换算：1W=1J/s 1KW=1000w 1MW=106W

物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。

在功率Ｐ一定时，力Ｆ与速度Ｖ成反比。当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。

【例2】 功率是描述什么的物理量

什么叫功率 例题精讲

它的计算公式是什么 单位是什么

【例3】 用图所示的滑轮组，水平拉动重为100N的物体以0.5 m／s的速度在水平地面上

匀速运动，若物体受到的摩擦力为60 N，不计机械自重和摩擦，则拉力大小为 N，10 s内拉力做的功为 J，拉力的功率为 w。 【巩固练习】如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他在跑步机上以5 m／s的速度匀速跑动30 min，跑动的总动力为40 N．

求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程? (2)他在这段时间内做了多少功? (3)他做功的功率是多少?

5、 机械效率

知识点睛 有用功：必须要做的功（有利用价值的功）。

额外功：不必需单不得不做的功（无利用价值而又不得不做的功）。 有用功Ｗ有在总功Ｗ总里所占百分比叫机械效率，机械效率用?表示。 ?＝W有/W总×100%

因为W总=W有用+W额外，所以

W有用＜W总,即有用功总是小于总功,机械效率总小于1。

机械效率由有用功和总功两个因素决定的，要正确区分出有用功和总功。

[例四]:用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G，如图所示。已知物重

例题精讲 ，求重物升高0.5m时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。若不G=600N，拉力F=250N

计绳重和摩擦力，求动滑轮的重。 【巩固练习】

1、用定滑轮提升重为200N的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求定滑轮的机械效率。

2、如图所示，用一个动滑轮把重200N的物体提高了1m，所用的拉力为125N，则动滑轮所做的有用功W有用=________J，它的机械效率η=__________。若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

动 能 机械能 势 能 重力势能 跟质量和速度有关 跟质量和高度有关 知识点睛 弹性势能 跟弹性和弹性形变有关 6、 机械能

[思考]：什么是能它的单位是什么

在物理学中，一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量。能是反映物体做功本领的物理量，一个物体能够对外做功越多，它的能量就越大。它的单位是焦耳。

动能：

物体运动而具有的能，叫做动能。如运动的汽车具有动能，我国前不久发射的神州舟六号飞船在升空的过程中也具有动能。

物体的动能跟它的速度、质量有关 。 重力势能：

被举高的物体所具有的能，物体重力势能的大小跟物体的质量、物体被举高的高度有关。

弹性势能：

发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

机械能的互相转化和守恒

重力势能和弹性势能统称为势能。 动能和势能 统称为机械能。

物体具有动能和势能是可以相互转化的。转化过程中能的总量保持不变。 【巩固练习】

1、物体由于运动而具有的能量叫 ；由于 而具有的能量叫重力势能；由于发生 而具有的能量叫弹性势能。

2、从斜面上滚下来的能将水平面上的木块撞击一定的距离，我们说滚动着的小球具有动能，同样的小球，从斜面的更高处滚下，在水平面上的速度 ，将木块撞得 ，则小球的动能 。所以说小球的速度 ，则动能

越大。从同一高度滚下的质量不同的小球，刚滚到水平面时，所具有的速度 （填“相同”或“不同”），但质量大的小球将木块撞击得更 （填“近”或“远”）。由此可见，以相同速度运动的物体，质量越大，动能 。 3、玩具弹弓能将塑料子弹射出去，被拉伸的橡皮筋具有 。橡皮筋被拉伸

得越长，发生的 形变越大，子弹被射得越远，说明弹性势能与物体的 的大小有关， 越大，弹性势能越大。 4、关于重力势能，下列说法正确的是 （ ） A、大铁锤的重力势能一定比小铁球的重力势能大 B、大铁锤的重力势能可能比小铁球的重力势能小 C、大铁锤的重力势能不可能为O

D、小铁球的质量如果较小，它就不具有的重力势能 5、一架竖直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、能和重力势能都增加 D、动能不变，机械能也不变

【例1】在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m（图1），推箱子的

家庭作业

小朋友做了多少功如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功

【例2】 某人用100N顿的水平拉力，将500N顿的物体在水平地面上匀速移动8m，拉力做了多少功若他用100N顿的力竖直向上提此重物，他对物体做多少功

【例3】 重2540N的货物。如图2所示，滑轮组把它提升1.7m。若不考虑摩擦，也不考虑滑轮和绳子的物重，则： （1）绳端拉力F是多少N （2）绳端移动的距离是多少m

（3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800N，滑轮组的机械效率是多少

图2