湖北省荆州市沙市第五中学八年级物理下册 第11章 功和机械能导学案（无答案）（新版）新人教版.doc

第十一章 功和机械能【知识链接】人消耗的功率（一）人要维持生命和进行活动（包括体力的和脑力的活动），就必须消耗能量做功。在不同情况下消耗的功率大小是不同的。一个成年人在熟睡的时候，消耗的功率大约是80瓦特，这个功率用来维持其身体的代谢，因此把这个功率叫做基本代谢率。在进行一般脑力劳动时，例如学生在上课时，消耗的功率约为150瓦特，其中约80瓦特为基本代谢率，约40瓦特消耗在脑的活动中。在中等激烈的运动中，例如以5米秒的速度骑自行车时，骑车人消耗的功率约为500瓦特。在比较剧烈的运动中，例如打篮球时，人消耗的功率约为700瓦特。在更加剧烈的运动情况下，例如在百米赛跑中，一个优秀运动员消耗的功率可超过1000瓦特。人消耗的功率（二）人在一秒钟内能做多少机械功呢？研究表明，人在长时间做功的情况下，即使消耗的功率超过1000瓦，其中只有约100瓦的功率可作为机械功输送到体外。而马可以在长时间内以500瓦的功率做机械功，在短时间内的机械功率可以达到700至800瓦，可见，人输出机械功的本领比起马的本领小多了。 功1功的符号 ；表示做功的2做功的两个必要因素：一是 ；二是 。 ；3力对物体不做功的情况： ； 。 （1）功大小等于 跟 的乘积。4.功的计算 （2）公式： ，当重力做功或者克服重力做功时w= 。 （3）单位： ，符号： 。【知识梳理】功率1功率的符号 。2意义：表示 的物理量。3定义： 。4公式： ，推导公式： 。5功率的国际单位是 ，符号： ；常用单位是，符号： 。 1能量：一个物体能够 ，我们就说这个物体具有 。 定义：物体由于 而具有的能量。2动能 决定其大小的因素：物体 越大、 越大、动能就越大 定义：物体由于 而具有的能量。 重力势能 决定其大小的因素：物体 越大，举得 ，重力势能就越大。3势能 定义：发生 的物体具有的能量。 弹性势能 决定其大小的因素：物体 越大，弹性势能就越大。 转化 4机械能及其转化 转化 动能、势能及其转化一、功和功率【探究新知】1如图11-1探究力对物体做功与那些因素有关。第一次用力竖直向上把重为g的物体提升h；第二次用力竖直向上把重为2g的物体提升h高度，第三次用力竖直向上把重为g的物体提升2h高度。hh图11-12h(1)第二次与第一次比较重力势能增加到原来的 倍，这说明 。(2)第三次与第一次比较重力势能增加到原来的 倍，这说明 。(3)把两次综合起来，可得出什么结论是 。 2功和功率的区别：功（w）功率（p）物理意义表示功的表示功的影响因素公式单位3一名举重运动员在3s内把质量为100kg的杠铃举高18m，则此过程中该运动员做了 j功,做功的功率是 w。(g取10nkg)图14-7b4用水平力f拉着重为100n的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20n，则( )a.重力做的功是500j b.拉力大小为100n c.拉力大小为120n d.拉力做的功为100jacb图11-25如图11-2示，沿下面和分别将同一物体从底部推倒顶端，所用推力分别为和，所做的功分别为和，不考虑摩擦，则（）， ， ， ，6功率相等的两辆汽车，在相等的时间内匀速通过的距离之比为，则下列说法中正确的是（）两辆汽车所做的功之比为；两辆汽车所做的功之比为；两辆汽车的牵引力之比为；两辆汽车的牵引力之比为；7桑塔拉2000轿车的质量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min，轿车受到的阻力是车重的0.1倍。求轿车在这段时间内：（）发动机的牵引力f；（）发动机所做的功w；（）发动机的功率p。（g取10n/kg）二、机械能1探究决定动能大小的因素：猜想：动能大小与 ；实验研究：研究对象： ，方法： ； 问1：如何判断动能大小： 问2：如何控制速度不变： ； 问3：如何改变钢球速度： ；分析归纳：保持钢球质量不变时结论： ； 保持钢球速度不变时结论： ；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。 2机械能： 统称为机械能。 图11-3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32011年4月10日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将北斗八号导航卫星发射到预定椭圆轨道，该椭圆轨道近地点约200千米，远地点约3599千米，如图11-3是北斗八号导航卫星的轨道示意图。已知该卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则关于该卫星从远地点向近地点运行过程中势能、动能、速度的变化是( )a势能增加、动能减小、速度减小 b势能减小、动能增加、速度增加c势能减小、动能增加、速度不变 d势能不变、动能不变、速度不变 4请分析以下两个有关能量的问题。 图11-4（1）“强弩之末势不能穿鲁缟者也”。强弩之末不能穿透薄薄的丝绸，说明物体的动能大小与它的 有关。 （2）如图11-4旋转图中的吸管后，将可乐罐放在桌面上，罐就会运动起来，这是因为罐中的橡皮筋积蓄了 能。5思考：骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，加大速度，从能量转化的角度来说明这样做的好处6为了探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”，小明同学有如下猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关为探究猜想一是否正确，小明同学设计了如图甲所示的实验装置，探究方案如图11-5（以下所有弹簧被压缩后都未超过其弹性限度）：图11-5 将ab两根外形完全相同，材料不同的弹簧分别按图甲安装好； 将小球置于弹簧a的右端，使弹簧被压缩的长度为3cm（见图乙），放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离s1； 将小球置于弹簧b的右端，使弹簧被压缩的长度为3cm，放手后小球被弹出，并与在同一位置的同一木块相碰，木块被推动了一段距离s2； 比较s1s2得出结论（1）比较以上实验数据，若_，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；若 _，说明弹性势能的大小与弹簧的材料无关（2）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验中把弹性势能的大小转换为观察木块被推动的距离，这种研究方法叫转换法请