功和机械能复习课件(上课用)

1、 1 1 、理解做功的两个必要因素。理解做功的两个必要因素。 2 2、理解机械功的计算公式：、理解机械功的计算公式：W=FSW=FS 3 3、理解功率的概念。、理解功率的概念。 4 4、知道功的原理。、知道功的原理。 5 5、知道有用功和总功，知道机械效率。、知道有用功和总功，知道机械效率。 6 6、理解动能、势能的初步概念，知道弹性势、理解动能、势能的初步概念，知道弹性势 能，知道动能、势能可以相互转化。能，知道动能、势能可以相互转化。 上述考点常以填空、选择、作图、上述考点常以填空、选择、作图、 实验和计算题型出现。实验和计算题型出现。 一、功：一、功： 1 1、力学里所说的功包括、力学里

2、所说的功包括两个必要因素两个必要因素：一是：一是作用在物体上的力作用在物体上的力； 二是二是物体在力的方向上通过的距离物体在力的方向上通过的距离。 2 2、不做功的三种情况：、不做功的三种情况：有力无距离有力无距离、有距离无力有距离无力、力和距离垂直力和距离垂直。 3 3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：公式：W=FSW=FS 4 4、功的单位：焦耳，、功的单位：焦耳，1J= 1Nm 1J= 1Nm 。 把一个鸡蛋举高把一个鸡蛋举高1m 1m ，做的功大约是，做的功大约是0.5 J 0.5 J 。 5 5

3、、应用功的公式注意：、应用功的公式注意： 分清哪个力对物体做功，计算时分清哪个力对物体做功，计算时F F就是这个力；就是这个力； 公式中公式中S S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位功的单位“焦焦”（牛（牛米米 = = 焦），不要和力和力臂的乘积焦），不要和力和力臂的乘积 （牛（牛米，不能写成米，不能写成“焦焦”）单位搞混。）单位搞混。 物体在绳物体在绳 子拉力作子拉力作 用下升高用下升高 A A 静止的小车静止的小车 在拉力作用在拉力作用 下运动起来下运动起来 B B 汽车在刹车汽车在刹车 阻力的作用阻力的作用 下速度降低下速度降低

4、C C 人用力搬石人用力搬石 头，石头不头，石头不 动动 D D D D 如图所示的四种情景中，对物体没有做如图所示的四种情景中，对物体没有做 功的是（功的是（ ） D （09重庆）如图所示重庆）如图所示 李晶同学将放在课李晶同学将放在课 桌边的文具盒水平推桌边的文具盒水平推 至课桌中央，她针对至课桌中央，她针对 此过程提出了如下的猜想。你认为合理此过程提出了如下的猜想。你认为合理 的是的是 ( ) A文具盒所受重力对它做了功文具盒所受重力对它做了功 B文具盒所受支持力对它做了功文具盒所受支持力对它做了功 C文具盒所受的推力文具盒所受的推力F对它做了功对它做了功 D在此过程中没有力对文具盒做功

5、在此过程中没有力对文具盒做功 C C 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、1000J B、500J C、0J D、1500J C 2 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 5m m，又做了多少功？，又做了多少功？ 解：解：W=FS=50N10m=500J JmNGhW1505 . 1100 答：拉力做了答：拉力做了500J的功。如果把这个箱

6、子的功。如果把这个箱子 匀速举高匀速举高1.5m，又做了，又做了150J的功的功 二、功的原理：二、功的原理： 1 1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于少于直接用手所做的功；直接用手所做的功； 即：使用任何机械都即：使用任何机械都不省功不省功。 2 2、说明：、说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？）（请注意理想情况功的原理可以如何表述？） 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离

7、，要省距离必须费力，既省力又既省力又 省距离的机械是没有的。省距离的机械是没有的。 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可以省力、或者、或者 可以省距离可以省距离、也、也可以改变力的方向可以改变力的方向，给人类工作带来，给人类工作带来很多方便很多方便。 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机 械时，人们所做的功（械时，人们所做的功（FSFS）= = 直接用手对重物所做的功（直接用手对重物所做的功（GhGh） 3

8、 3、应用：、应用：斜面斜面 理想斜面：斜面光滑理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵从功的原理；理想斜面遵从功的原理； 理想斜面公式：理想斜面公式：FL=FL=GhGh 其中：其中：F F：沿斜面方向的推力；：沿斜面方向的推力；L L：斜面长；：斜面长；G G：物重；：物重；h h： 斜面高度。斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为如果斜面与物体间的摩擦为f f ，则：，则：FL=FL=fL+GhfL+Gh；这样；这样F F做功就大于直接对物体做功做功就大于直接对物体做功 GhGh 。 通过一动滑轮用通过一动滑轮用60 N60 N的拉力提起的拉力提起 重为重为100N100N的重物，使重物提高的重物，

9、使重物提高2m2m。 （1 1）拉力做多少功？）拉力做多少功？ （2 2）如用手直接提起做功多少？）如用手直接提起做功多少？ W W直接 直接= =Gh Gh=100N=100N2m=200J2m=200J W W用机械 用机械=FS=60N =FS=60N4m=240J4m=240J 为什么利用实际机械做的功大于不用机为什么利用实际机械做的功大于不用机 械直接用手做的功呢械直接用手做的功呢 ？ F F 解：解：S=2h=2S=2h=22m=4m2m=4m 三、机械效率：三、机械效率： 、有用功：定义：、有用功：定义：对人们有用的功对人们有用的功。公式：。公式：W W有用 有用 GhGh（提升

10、重物）（提升重物）= = W W总 总 W W额 额= =W W总 总 斜面： 斜面：W W有用 有用= = GhGh 2 2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W W额 额= W = W总 总 W W有用 有用=G =G动 动h h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）。斜面：（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）。斜面：W W额 额=f L =f L 3 3、总功：、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：公式：W W总 总=W =W有用 有用 W W额 额=FS= W =FS= W有用

11、有用 斜面：斜面：W W总 总= = fL+GhfL+Gh=FL=FL 4 4、机械效率：、机械效率： 定义：定义：有用功跟总功的比值有用功跟总功的比值。 公式：公式： =W=W有 有/W /W总 总 有用功总小于总功有用功总小于总功，所以机械效率，所以机械效率总小于总小于1 1 。通常用。通常用 百分数百分数 表示。某滑轮机表示。某滑轮机 械效率为械效率为60%60%表示有用功占总功的表示有用功占总功的60% 60% 。提高机械效率的方法：减小机械自。提高机械效率的方法：减小机械自 重、减小机件间的摩擦。重、减小机件间的摩擦。=W=W有用 有用/ /W W总总= =Gh Gh/FS/FS 5

12、 5、机械效率的测量：、机械效率的测量： A A、原、原 理：理：=W=W有 有/W /W总 总 B B、应测物理量：钩码、应测物理量：钩码重力重力G G、钩码提升的、钩码提升的高度高度h h、拉力拉力F F、绳的、绳的自由端移动的自由端移动的 距离距离S S C C、器、器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。刻度尺、弹簧测力计。 D D、步骤：必须、步骤：必须匀速拉动匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大保证测力计示数大 小不变。小不变。 E E、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动

13、滑轮、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重越重，个数，个数越越 多多则额外功相对就多。提升重物则额外功相对就多。提升重物越重越重，做的有用功相对就多。，做的有用功相对就多。 摩擦，摩擦， 若各种若各种摩擦越大摩擦越大做的额外功就多。做的额外功就多。 注意注意： 绕线方法绕线方法和和重物提升高度重物提升高度不影响滑轮机械效率。不影响滑轮机械效率。 用水桶从井中提水的时候用水桶从井中提水的时候, ,所做的所做的 功哪部分是有用功功哪部分是有用功, ,哪部分是额外哪部分是额外 功功? ? 目的：目的： 方法提示方法提示 提水所做的功提水所做的功 有用功：有用功： 提水桶所做的功提水桶

14、所做的功额外功：额外功： 提水提水 如果桶掉到井里如果桶掉到井里, ,从井里捞桶的从井里捞桶的 时候时候, ,捞上的桶里带了一些水捞上的桶里带了一些水, ,这这 种情况下哪部分是有用功种情况下哪部分是有用功, ,哪部哪部 分是额外功分是额外功? ? 目的：目的： 提水桶所做的功提水桶所做的功 有用功：有用功： 提水所做的功提水所做的功额外功：额外功： 捞桶捞桶 沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N 体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N 动滑动滑 轮重轮重 10 N 目的：把沙子运到三楼目的：把沙子运到三楼 克服沙子重力做的功就是有用功克服沙子重力做的功就是有用功 W W有用 有

15、用= =G G 沙 沙h=100N h=100N6m=600J6m=600J W总 总=(G 沙沙+ G 人人+ G 桶桶） ）h =3120 J W有用 有用/W总总 = 19.2% 沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N 体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N 动滑动滑 轮重轮重 10 N W总 总= (G 沙沙+ G 动滑轮动滑轮+ G 桶桶） ）h = 780 J W有用 有用/W总总 = 76.9% 沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N 体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N 动滑动滑 轮重轮重 10 N W总 总= (G 沙沙+ G 动滑轮动滑轮+ G 袋

16、袋） ）h = 690 J W有用 有用/W总总 = 87.0% 沙子沙子 重重 100 N 桶重桶重 20 N 体重体重 400 N 口袋重口袋重 5 N 动滑动滑 轮重轮重 10 N 三种情况下有用功在总功中占三种情况下有用功在总功中占 的百分比：的百分比： 1、 19.2% 2、 76.9% 3、 87.0% 某起重机的机械效率是某起重机的机械效率是 70%70%，它表示什么意思？，它表示什么意思？ 使用起重机提升重物时所做使用起重机提升重物时所做 的有用功跟总功的比值是的有用功跟总功的比值是70%70%。 1 1使用滑轮组提起使用滑轮组提起2020N N的重物，使它的重物，使它 上升上

17、升0.40.4m m，作用在绳子自由端的拉力作用在绳子自由端的拉力 为为8 8N N，拉力的作用点上升了拉力的作用点上升了1.21.2m m，拉拉 力对滑轮所做的功叫力对滑轮所做的功叫_功功,为为_J J。 滑轮克服物体重力所做的功滑轮克服物体重力所做的功叫叫_功功 为为_J J。用来克服滑轮重力和摩擦。用来克服滑轮重力和摩擦 力所做的功叫力所做的功叫_功，是功，是_J,J,这个这个 滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是_。 总功总功9.6J 有用功有用功 8J 额外功额外功1.6J 83.3% 例例4、一台起重机将重、一台起重机将重6000N的建筑材料的建筑材料 提升到提升到10m高的楼房上

18、，做的额外功高的楼房上，做的额外功是是 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？ 解：解：有用功：有用功：W有用 有用=Gh =6000N 10m=60000J 总功：总功： W总 总=W有有+W额额 =60000J+40000J =105J 机械效率：机械效率： =W有用 有用/W总总 =60000J/105J =60 滑轮组提高重物时滑轮组提高重物时: : W有用 有用 G物 物 h W总 总 F s S= n h 滑轮组水平拉动物体时滑轮组水平拉动物体时: : W有用 有用 f s物 物 W总 总 F s S= n h nF f FnS fS FS fS

19、W W 物 物物 总 有 斜面的机械效率 W有有=Gh W总=FS FS Gh 斜面的额外功：斜面的额外功：W额外 额外 f S 滑轮组的额外功：滑轮组的额外功： W W额外 额外 G G动 动 h h 动滑轮重的两种求法：动滑轮重的两种求法： n GG F 动物 W额外 额外 G动 动h 例例5 5. .如图，把重为如图，把重为10N10N的物体推上的物体推上 高为高为0.5m0.5m的斜面，斜面的长为的斜面，斜面的长为1m1m所所 用的推力为用的推力为12N,12N,沿斜面向上沿斜面向上, ,求推求推 力所做的功和斜面的机械效率力所做的功和斜面的机械效率? ? 解：解：推力做的功： 推力做

20、的功：W总 总=FL =12N1m =12J 有用功：有用功： W有 有=Gh =10N 0.5m =5J 机械效率：机械效率： =W有 有/W总总 =5J/12J =41.67 Lh F . G 首先在题目中数据上标出对应的字母。首先在题目中数据上标出对应的字母。 其次要注意，用滑轮组提起货物的高度其次要注意，用滑轮组提起货物的高度 与人把绳子末端拉下的距离之间的关系与人把绳子末端拉下的距离之间的关系 （ S= n h）。）。 最后要弄清事件最后要弄清事件 的目的，分清有用功和的目的，分清有用功和 额外功。额外功。 方法提示方法提示 如图所示在自由端施力如图所示在自由端施力60N，利用利用滑

21、轮组把滑轮组把重重200N的货物的货物提升提升 2m,m,不计摩擦。求：不计摩擦。求： （1）绳端移动距离多少）绳端移动距离多少m m？ （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)动滑轮重多少动滑轮重多少N?N?（两种做法）（两种做法） 解：（1）由图可知承担动滑轮和重物的绳子段数n=4， 所以 S=nh=42m=8m %3 .83 604 200 44 ) 2( N N F G hF Gh FS Gh (3) 方法一 : G总=4F=460N=240N 所以 G动=G总-G=240N-200N=40N 方法一: W外=W总-W有=FS-Gh=60N8m-200N2

22、m =80J N m J h W G40 2 80 外 动 利用滑轮组把矿石从深利用滑轮组把矿石从深20m的矿井中匀的矿井中匀 速拉到地面，在绳重和摩擦不计的情况速拉到地面，在绳重和摩擦不计的情况 下。下。 （1）如果矿石重）如果矿石重640N，所用拉力是所用拉力是 400N，滑轮组机械效率是多少？滑轮组机械效率是多少？ （2）如果矿石重）如果矿石重800N，所用拉力是多所用拉力是多 少？少？ %80 4002 640 22 1 N N F G hF Gh FS Gh ）：（解 G动=G总-G=2F-G=2400N-640N=160N N NN n GG F480 2 160800 )2( 动

23、 用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提 升同样重的物体，其中机械效率大升同样重的物体，其中机械效率大 的是（不考虑摩擦）的是（不考虑摩擦） （ ） A. 定滑轮定滑轮 B. 动滑轮动滑轮 C. 滑轮组滑轮组 D. 都一样大都一样大 A 用同一滑轮组提升重物，第一次提的物用同一滑轮组提升重物，第一次提的物 重为重为G G1 1，机械效率为机械效率为1 1；第二次提的物第二次提的物 重为重为G G2 2，机械效率为机械效率为2 2。已知已知 G G1 1 G G2 2， ，两次滑轮组的机械效率： 两次滑轮组的机械效率：( )( ) A.A. 1 1 2 2 B. B. 1

24、1 2 2 C. C. 1 1 2 2 D . D . 无法判断无法判断 C 1、提升相同的重物，机械越简单，、提升相同的重物，机械越简单， 机械效率越高。机械效率越高。 2、在使用同一滑轮组时，物体越、在使用同一滑轮组时，物体越 重，机械效率越高。重，机械效率越高。 （滑轮组的机械效率是改变的）（滑轮组的机械效率是改变的） 用如图所示滑轮组绳端施力用如图所示滑轮组绳端施力100N N，把货物把货物 提升提升3m m。滑轮组的机械效率是滑轮组的机械效率是75%75%，问：，问： 货物重多少货物重多少N N？动滑轮重多少动滑轮重多少N?N? 解：S=4h=43m=12m W总=FS=100N12

25、m=1200J JJWW900%751200 总有 N m J h W G300 3 900 有 G动=G总-G=nF-G=4100N-300N=100N 答：货物重300N，动滑轮重100N。 如右图，一人用滑轮组提升如右图，一人用滑轮组提升2000N的货物，所用拉力的货物，所用拉力600N， 绳子自由绳子自由 端拉下端拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求：，不考虑绳重和摩擦，求： (1)克服货物重力做的功克服货物重力做的功 (2)拉力做的功拉力做的功 (3)机械效率；机械效率； (4)若用此滑轮组提升若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少的货物，所需拉力为多少? 解：（1）由图可知承担

26、动滑轮的绳子段数n=4 m m n S h1 4 4 W有=Gh=2000N1m=2000J (2) W总=FS=600N4m=2400J %3.83 2400 2000 )3( J J W W 总 有 G动=nF-G=4600N-2000N=400N N NN n GG F900 4 4003200 ) 4( 动 7 7、外力对水泵做了、外力对水泵做了7104J J的总功，水泵把的总功，水泵把 250kgkg的水送到的水送到20m m高处，水泵完成的有用功高处，水泵完成的有用功 为为多少多少J J，水泵的机械效率为水泵的机械效率为多少？多少？ （g=10N/kg) W有 有=Gh=mgh =

27、250kg10N/kg20m =5104J %4 .71 107 105 4 4 J J W W 总 有 G1=G2，F1=F2，重物上升高度相同，重物上升高度相同， 比较两拉力所做的功比较两拉力所做的功W1 W2及两及两 滑轮的机械效率滑轮的机械效率1 1 2 2 。 （2012宿迁）某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效 率的测定，如图.他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的髙 度h、测力计移动的距离S，并将计算出的有用功W有用、总功 W总和机械效率数据一并记人下表： (1)表格中数据 ; (2)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是 ; _ (3)比较实验2、3，影响这两次

28、实验机械效率不同的主要因素是 _,使用滑轮组的优点是 _。 （2012遵义）小明在测量滑轮组机械效率的实验中， 所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的 数据如下表： （1）在实验中，测绳端拉力F 时，应尽量竖直向上拉动 弹簧测力计且在拉动过程中读数。 （2）第1次实验测得的机械效率为。（结果保留两位有 效数字） （3）分析表中数据可知：第2次实验是用图做的；第4 次实验是用图做的。（选填“a”、“b”或“c”) （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使 用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑 轮总重越重

29、），滑轮组的机械效率。 （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体 被提升的高度。 匀速 74.07% 增加物重增加物重 越低越低 无关无关 四、功率：四、功率： 1 1、定义：、定义：单位时间里完成的功单位时间里完成的功 2 2、物理意义：、物理意义：表示做功快慢的物理量表示做功快慢的物理量。 3 3、公式：、公式： P =W/t = FvP =W/t = Fv 4 4、单位：主单位、单位：主单位 W W ；常用单位：；常用单位： kW kW 马力马力 换算：换算：1kW=101kW=103 3W W ； 1 1马力马力=735W=735W 某小轿车功率某小轿车功率66kW66

30、kW，它表示：，它表示：小轿车小轿车s s 内做功内做功66000J66000J 5 5、机械效率和功率的区别：、机械效率和功率的区别： 功率和机械效率是两个功率和机械效率是两个不同不同的概念。功率表示的概念。功率表示做功的快慢做功的快慢，即单，即单 位时间内完成的功；机械效率表示位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率机械做功的效率，即，即所做的所做的 总功中有多大比例的有用功总功中有多大比例的有用功。 五、动能和势能：五、动能和势能： 1 1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 2 机机 械械 能能 势能势能 重力重力 势

31、能势能 定义：定义：物体由于被举高而具有的能量物体由于被举高而具有的能量。 决定其大小的因素：决定其大小的因素： 物体质量越大、举得越物体质量越大、举得越 高，势能就越大高，势能就越大 弹性弹性 势能势能 定义：定义：发生形变的物体具有的能量发生形变的物体具有的能量。 决定其大小的因素：决定其大小的因素： 物体弹性形变越大、弹物体弹性形变越大、弹 性势能就越大性势能就越大 动能动能 定义：定义：物体由于运动而具有的能量物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素：决定其大小的因素： 物体速度越大、质量越物体速度越大、质量越 大，动能就越大大，动能就越大 3 3、机械能：动能和势能统称为机械能。、

32、机械能：动能和势能统称为机械能。 理解：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能理解：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能 和势能的物体具有机械能。和势能的物体具有机械能。 六、动能和势能的转化：六、动能和势能的转化： 1 1、动能和重力势能间的转化规律：、动能和重力势能间的转化规律： 质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为 动能；动能； 质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，

33、重力势能增大，动能转化为重力 势能；势能； 2 2、动能与弹性势能间的转化规律：如果一个物体的动能减小，而另一个物体的、动能与弹性势能间的转化规律：如果一个物体的动能减小，而另一个物体的 弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；如果一个物体的动能增大，而另弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；如果一个物体的动能增大，而另 一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 3 3、动能与势能转化问题的分析：首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能、动能与势能转化问题的分析：首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能 （或弹性势能）大小的因素（或弹性势能）大小的

34、因素看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。 还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和如果除重力和 弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失）， 则动能势能转化过程中机械能不变。则动能势能转化过程中机械能不变。 题中如果有题中如果有“在光滑斜面上滑动在光滑斜面上滑动”则则 “光滑光滑”表示没有能量损失表示没有能量损失机械能守恒；机械能守恒；“斜面上匀速下滑斜面上匀速下滑”表示有能表示有能 量损失量损失

35、机械能不守恒。机械能不守恒。 七、水能和风能的利用：七、水能和风能的利用： 1 1、 结构：结构： 2 2、水电站的工作原理：利用、水电站的工作原理：利用高处高处的水落下时把的水落下时把重力势能重力势能转化为转化为动动 能能，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机，水的一部分动能转移到水轮机，利用水轮机带动发电机 把把机械能转化为电能机械能转化为电能。 机械能的天然资源机械能的天然资源 风能风能 水能水能 拦河筑坝拦河筑坝 海水潮汐海水潮汐 直接做功直接做功 发电发电 例例1 1 某同学用某同学用100100牛的力把质量为牛的力把质量为4 4千克的铅球推到千克的铅球推到5 5米远处米

36、远处, , 他推铅球做的功是他推铅球做的功是( )( ) A.500A.500焦焦 B.196B.196焦焦 C.696C.696焦焦 D.D.缺少条件缺少条件, ,无法计算无法计算 分析：人推铅球时分析：人推铅球时, ,只在将铅球推出手的极短的时间内对铅只在将铅球推出手的极短的时间内对铅 球施加作用力球施加作用力, ,铅球离开人手以后只受到重力和空气阻铅球离开人手以后只受到重力和空气阻 力作用力作用, ,不再受到推力作用不再受到推力作用, ,题中所述的题中所述的5 5米并不是在米并不是在100100 牛的推力作用下通过的距离牛的推力作用下通过的距离. .因此因此, ,人虽对铅球做了功人虽对铅

37、球做了功, , 却无法计算所做功的大小却无法计算所做功的大小. .解答，应选解答，应选D.D. D 例例2 2 如图如图3 3所示所示, ,均匀木棒均匀木棒ABAB长长2 2米米, ,重力为重力为2020牛牛, ,支点支点O,O,且且OBOB为为 0.80.8米米, ,杠杆杠杆A A端置于桌面上端置于桌面上. .现有一个重力为现有一个重力为1010牛的球在水平牛的球在水平 力力F F的作用下从的作用下从A A点向右匀速运动点向右匀速运动, ,如果如果F F大小为大小为3 3牛且保持不变牛且保持不变, , 求当小球运动到刚好使杠杆失去平衡时求当小球运动到刚好使杠杆失去平衡时, ,力力F F所做的

38、功所做的功. . 分析：如图分析：如图4 4所示所示, ,当球在推力当球在推力F F作用下运动到支点右侧作用下运动到支点右侧; ;距支点距支点l l1 1 长时杠杆长时杠杆ABAB刚好失去平衡刚好失去平衡, ,则则l l1 1即为该球对杠杆作用力的力臂即为该球对杠杆作用力的力臂. . 而杠杆而杠杆ABAB的重心应在的重心应在ABAB的正中间的正中间, ,则杠杆的重则杠杆的重G GAB AB的力臂 的力臂l l2 2AOAO AB/2AB/21.21.2米米1 1米米0.20.2米米. . A B O 解解 由杠杆平衡条件可得由杠杆平衡条件可得: : G GAB AB l l2 2G G球 球

39、l l1 1 l l1 1G GAB ABl l2 2/ G / G球 球 0.40.4米米. . 球在球在F F作用下运动使杠杆刚好失去平衡时通过的距离作用下运动使杠杆刚好失去平衡时通过的距离: : S SAOAOl l1 11.21.2米米0.40.4米米1.61.6米米 作用力作用力F F所做的功所做的功: : W WFSFS3 3牛牛1.61.6米米4.84.8焦焦 答答 : : 杠杆刚好失去平衡时力杠杆刚好失去平衡时力F F所做的功为所做的功为4.84.8焦焦. . B O A l2l1 GAB 球 G 例例3 3：一学生用：一学生用100100牛的力将重为牛的力将重为5050牛的足

40、球沿水平方向踢出牛的足球沿水平方向踢出2020米远，米远， 则该学生对球做的功是则该学生对球做的功是（ ） A A30003000焦焦 B B10001000焦焦C C20002000焦焦D D无法确定无法确定 分析与解：在物理学中，做功是指两个因素同时存在的物理过程。分析与解：在物理学中，做功是指两个因素同时存在的物理过程。 这两个因素是，物体受到这两个因素是，物体受到力力的作用和物体沿力的方向的作用和物体沿力的方向通过了一段距通过了一段距 离离。我们把它们叫做做功的两个必要因素。本题最容易出的错误是。我们把它们叫做做功的两个必要因素。本题最容易出的错误是 选择选择C C，认为，认为W =

41、FS = W = FS = 100100牛牛2020米米 = 2000= 2000焦。错误原因在于没有焦。错误原因在于没有 从根本上理解做功两必要因素同时存在。足球从被踢到落地停止，从根本上理解做功两必要因素同时存在。足球从被踢到落地停止， 经历了两个过程。第一个过程从学生的脚与球接触开始到脚离开球经历了两个过程。第一个过程从学生的脚与球接触开始到脚离开球 为止。在这一过程中，球受到学生的踢力，足球并在此力方向上移为止。在这一过程中，球受到学生的踢力，足球并在此力方向上移 动，但移动的距离是不知道的，不是动，但移动的距离是不知道的，不是2020米，因此这一过程中，学生米，因此这一过程中，学生

42、对球做了功，对球做了功，W = FS =W = FS = 100 100牛牛S S，此功大小不能确定。第二个过程，此功大小不能确定。第二个过程 是球由于惯性而运动，在这一过程中，球虽然移动一段距离，但球是球由于惯性而运动，在这一过程中，球虽然移动一段距离，但球 不受学生踢力，因此，在此过程中，学生不对球做功。所以，学生不受学生踢力，因此，在此过程中，学生不对球做功。所以，学生 将球踢出将球踢出2020米远，而对球做功是不能确定的。因此选项米远，而对球做功是不能确定的。因此选项D D是正确的。是正确的。 D 例例4 4：下面哪种情况动能、重力势能都是增加的：下面哪种情况动能、重力势能都是增加的（

43、 ） A A跳伞员张开伞后，匀速下降跳伞员张开伞后，匀速下降 B B汽车沿斜坡匀速向下行驶汽车沿斜坡匀速向下行驶 C C电梯从楼下加速上升电梯从楼下加速上升 D D列车在平直轨道上匀速行驶列车在平直轨道上匀速行驶 分析与解：动能和势能统称为机械能。动能的大小决定于它的质量和速度，重分析与解：动能和势能统称为机械能。动能的大小决定于它的质量和速度，重 力势能的大小决定于它的质量和高度。力势能的大小决定于它的质量和高度。A A选项中，跳伞员张开伞匀速下降选项中，跳伞员张开伞匀速下降 的过程中，它的质量不变，高度减小，所以他的重力势能减小。而下降过的过程中，它的质量不变，高度减小，所以他的重力势能减

44、小。而下降过 程中速度没有变化，所以他的动能不变。程中速度没有变化，所以他的动能不变。B B选项中，汽车匀速下坡，也是选项中，汽车匀速下坡，也是 势能减少，而动能不变。势能减少，而动能不变。C C选项中，电梯上升，质量不变，而高度变大。选项中，电梯上升，质量不变，而高度变大。 电梯重力势能增加，加速上升时，质量不变，而速度变大，则动能增加，电梯重力势能增加，加速上升时，质量不变，而速度变大，则动能增加， 动能、势能都变大。动能、势能都变大。D D选项中，列车在平直轨道上匀速行驶。列车的质量、选项中，列车在平直轨道上匀速行驶。列车的质量、 高度，速度都没有变化，既动能、重力势能都没有变化。本题的

45、正确答案，高度，速度都没有变化，既动能、重力势能都没有变化。本题的正确答案， 应选应选C C 说明：（说明：（1 1）物体匀速下降时，它的势能减少，有的同学就认为势能转化为动）物体匀速下降时，它的势能减少，有的同学就认为势能转化为动 能，动能就一定增加。这种分析是错误的。当物体匀速下降时，它一定受能，动能就一定增加。这种分析是错误的。当物体匀速下降时，它一定受 到了摩擦力，到了摩擦力， 这时一部分机械能转化为物体的内能，机械能减少。（这时一部分机械能转化为物体的内能，机械能减少。（2 2） 在研究动能或热能大小时，要注意它们各自是由两个因素决定的。在研究动能或热能大小时，要注意它们各自是由两个

46、因素决定的。 C 例例6 6：用图：用图8 8所示的滑轮组，将重为所示的滑轮组，将重为600600牛的物体匀速牛的物体匀速 上拉上拉2 2米，所用拉力为米，所用拉力为200200牛。求滑轮组的机械效率。牛。求滑轮组的机械效率。 分析与解：通过审题，应分析出物重分析与解：通过审题，应分析出物重G G = 600 = 600牛，重物牛，重物 被提高被提高h h = 2 = 2米，拉力米，拉力F F = 200 = 200牛。通过审图，应能分析出牛。通过审图，应能分析出 有有5 5段绳子承担动滑轮和物体的重力。所以绳子的自由端段绳子承担动滑轮和物体的重力。所以绳子的自由端 移动的距离移动的距离S =

47、 S = 5 5h = h = 5 52 2米米 = 10= 10米。滑轮组的目的是提米。滑轮组的目的是提 升重物，所以提升重物所做的功就是有用功，拉力对滑轮升重物，所以提升重物所做的功就是有用功，拉力对滑轮 组所做的功为总功，进而可以求出机械效率。计算过程如组所做的功为总功，进而可以求出机械效率。计算过程如 下：下： W W有用 有用= = Gh Gh = 600 = 600牛牛2 2米米 = 1200= 1200焦焦 W W总 总=200 =200牛牛1010米米=2000=2000焦焦 W W有用 有用/ / W W总 总 60%60% 答：滑轮组的机械效率为答：滑轮组的机械效率为60%

48、60% 说明：在简单机械中，动力作用说明：在简单机械中，动力作用 点移动的距离点移动的距离S S与物体移动距离与物体移动距离h h的关系的关系 是由机械自身结构决定的，在滑轮组中，是由机械自身结构决定的，在滑轮组中， 有有n n段绳子承担重物，则段绳子承担重物，则S = S = nhnh。它。它 跟物体受到的重力、动力的大小以及机跟物体受到的重力、动力的大小以及机 械效率的高低无关。械效率的高低无关。 1 1水平路面上有一个小车，车重水平路面上有一个小车，车重200200牛，人用牛，人用5050牛的水平力，在推小车牛的水平力，在推小车 匀速前进匀速前进5 5米的过程中，下列判断正确的是米的过程

49、中，下列判断正确的是（ ） A A重力不做功重力不做功 B B人做功人做功250250焦焦 C C车受到的阻力是车受到的阻力是250250牛牛 D D车受到的阻力是车受到的阻力是5050牛牛 2 2用动滑轮提升一个重物，若用的力是用动滑轮提升一个重物，若用的力是100100牛，重物在牛，重物在0.50.5秒内匀速上升秒内匀速上升 0.60.6米，不计滑轮重，则拉力做功的功率为：米，不计滑轮重，则拉力做功的功率为： （ ） A A300300瓦瓦B B240240 C C120120瓦瓦D D100100瓦瓦 3 3有甲、乙两台机器，甲机器的机械效率是有甲、乙两台机器，甲机器的机械效率是80%80%，乙机器的机械效率是，乙机器的机械效率是 60%60%，那么下列说法正确的是：，那么下列说法正确的是： （ ） A A甲机器一定比乙机器省力甲机器一定比乙机器省力B B甲机器的功率一定比乙机器的功率大甲机器的功率一