人教版物理 九年级 第十五章 功和机械能学案.doc

十五章 功与机械能 学案 一、功一、基础知识预习提纲1力学里所说的功包括两个必要因素：一是 ；二是物体在 。2不做功的三种情况： 。3力学里规定： 。公式： 。4功的单位：焦耳，1J=1Nm。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是05J。5功的原理 内容： 6：使用机械要省力必须费 ，要省距离必须费 ，既省力又省距离的机械是没有的。二、课前巩固练习： 例1某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，推出球后这个阶段人对球所做的功为（ ）A0J B200J C150J D条件不足，无法计算例2举重运动员在比赛时，第一阶段把杠铃拿起并举过头顶，第二阶段使杠铃在空气中静止3s。关于运动员对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是、A在第一阶段内做了功B在第二阶段内做了C在两个阶段内一直都在做功 D在两个阶段内一直都没有做功例3船在水面上匀速行驶，受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用，其中A.重力对船做功 B.浮力对船做功 C.牵引力对船做功 D.没有力对船做功例4.下列运动中的物体，没有力对它做功的是A.在光滑水平面上做匀速滑动的物体 B.在水平轨道上匀速行驶的列车C.从高处落下的雨滴 D.正在下坡行驶的汽车例5如图，人通过定滑轮拉住重为98牛的物体，当人拉绳子从A点慢慢移动到B点时，人对绳子的拉力和拉力所做的功为、拉力逐渐增大，拉力所做的功为98焦 拉力的大小不变，拉力所做的功为98焦拉力的大小不变，拉力所做的功为294焦拉力的大小不变，拉力所做的功为392焦例6某人用20 N的推力把一个重400 N的箱子水平移动了10 m，则此人对箱子做的功为_J；若此人又将此箱子匀速提到高1 m的货架上，此人又对箱子做功为_J.例7.在光滑水平面上有一个质量为m的静止物体，用水平推力F使它加速前进了距离s，推力所做的功为W1，若仍用水平推力F在粗糙的水平面上推同一物体匀速前进的距离仍为s，推力所做的功为W2，那么A.W1W2 D.条件不足,无法判断例8.如图所示，将同一物体分别沿s1、s2、s3三个等高斜面匀速拉到顶部，且F1F2F3，则拉力所做的有用功A.W1=W2=W3 B.W1W2W3 C.W1W2W2，12 BW1W2，12 CW1=W2，1=2 DW1210利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（）A提升的物体重力越小，机械效率越高B提升的物体重力越大，机械效率越高C把物体提的越高，机械效率越高D自由端拉力越大，机械效率越高11用两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为200N的物体，如果提起物体所需要的力是50N，则此滑轮组的机械效率为（ ）A60% B65% C80% D85%12用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图8所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（ ）A甲滑轮组拉力大，机械效率低B乙滑轮组省力，所以它的机械效率高C乙滑轮组将重物举得高。所以它的机械效率高D乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等13斜面是一种简单机械，盘山公路可以看成是斜面，一辆客车在盘山公路上行驶，假如客车质量为7000kg，向上行驶过程中牵引力保持30000N不变，行驶了2000m的路程时，客车升高了300m，在此期间，（1）牵引力做了多少功 （2）盘山公路的机械效率是多少三、功率一、基础知识提纲1物理意义： 。2定义： 。3公式： 4单位：主单位 ；常用单位 。 换算： 某小轿车功率66kW，它表示： 。5功和功率的区别功率是表示做功快慢的物理量。功率和功是两个不同的概念，做功多不一定做功快；反之，做功快不一定做功多。功率大，表示单位时间内做功 。从公式可知，相同的时间内做功多的，功率 ；做相同的功，所用时间少的，功率 。6机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。二、课前巩固练习 例1一名举重运动员在3s内把质量为100kg的杠铃举高18m，则此过程中该运动员做功的功率是 W。（g取10N/kg） 例2 体重相同的甲乙两人，都从一楼走上三楼，甲慢慢上行，乙快跑上楼，则w甲 w乙，p甲 p乙例3 物体在拉力的作用下，以速度沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于多少？汽车爬坡时，为什么司机采取换挡的办法减小速度，以获得较大的牵引力。练习1 关于功率的说法中正确的是A.功率越大，表示做功越快 B.功率越大，表示做功越多C.物体做功用的时间越长，功率越大 D.物体做功用的时间越短，功率越大2关于机械效率和功率下面说法正确的是 A.功率越大的机械，机械效率越高 B.机械效率大小与功率大小有关 C.机械效率越低的机械，做的功就越小 C.由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于13：用杠杆来撬一重为2400 N的大石块，当手在5 s内用300 N的力按杠杆，将杠杆一端压下1.6 m，大石块被举高多少m？人做功的功率为多大？（不计杠杆的重力和摩擦）4甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s甲：s乙=2：1，那么（） A两辆汽车的牵引力F甲：F乙=1：2 B两辆汽车的牵引力F甲：F乙=2：1 C两辆汽车做的功之比W甲：W乙=1：2 D两辆汽车做的功之比W甲：W乙=2：15 高出水面30m处有一容积为50m的水箱，要用一台离心式水泵抽水给水箱，1h内能吧水箱充满，这台水泵的功率至少多少kW ? (g取10N/kg)6.如图所示，在相同时间里，用力F甲、F乙把等重的物体提升相同的高度，乙的动滑轮比甲重，比较它们的机械效率甲、乙和两力做功的功率P甲、P乙，则甲 乙A.甲乙 ,P甲P乙B.甲乙,P甲P乙C.甲P乙D.甲乙,P甲P乙7 如图所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升2m所用的时间为40s，人所用的拉力是400N则，拉力所做的总功为多少？机械效率为多少？功率为多少？四、动能和势能五、机械能【学习目标】1 理解动能和势能的基本概念，并能识别具有动能和势能物体的事例。2 理解动能、势能的大小跟什么因素有关。3 知道机械能包括动能和势能。4 能正确理解有关动能和势能之间相互转化的简单现象。5 初步了解机械能守恒的含义。一、基础知识提纲（一）动能和势能 1能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。2动能的定义： 动能的单位： 影响动能大小的因素： 3势能 重力势能的定义： 影响重力势能大小的因素： 弹性势能的定义 影响弹性势能大小的因素 二、课前巩固练习例1演示运动物体具有动能，功能的多少与运动物体的质量和速度的大小有关。实验装置如图1521所示，斜面小车的平板一端架高，形成斜面，再取一长方体（可用纸盒式泡沫垫块）放在平面上。用力推动长方体移动一段距离，则要做功。1将演示小车从斜面中部向下运动。当小车碰到长方体时，可以看到运动的小车能把长方体推动一段距离，这表明小车具有动能，推动长方体做了功。记下长方体通过的距离S1。2让小车从斜面的更高处向下运动，重复上述实验，小车到达平面时的速度比原来增大。记下长方体这时通过的距离S23改变小车的载重（在小车上加放一个砝码），让小车分别从实验1、2时的起点位置向下运动，重复二次实验，并记下长方体在平面上通过的距离。例2一、演示被举起的物体具有（重力）势能如图1522所示，把木块放在平板上，用手推动木块，使它沿力的方向匀速移动一段距离，这表示力对木块做了一定量的功。用手压住木块，然后轻轻松开（或用手轻轻推动一下）木块，可以看到当砝码A下落时，能带动木块B匀速移动一段距离，这表示A被抬高后具有重力势能二、演示发生弹性形变的物作具有弹性势能如图1523所示，取一螺旋弹簧放在玻璃筒内，在弹簧上端放一直径略小于玻璃筒的圆板和砝码。用手将砝码下压，使弹簧发生弹性形变。将手放开，由于弹簧要恢复原来的形状它能把砝码抬高而做功。这说明弹簧在发生形变时具有弹性势能。例3两个完全相同的圆柱形瓶子，一只装满水，另一只装有与水质量相等的砂子。若让两只瓶子同时从两个完全相同的斜面顶部滚下，到达斜面底部时，判断两个瓶子的速度大小A、装水的瓶子速度大 B、装砂子的瓶子速度大C、速度一样大 D、条件不足，速度大小无法判断 例4下列哪种器材在工作中利用了由弹簧形变的势能转化成的动能？ ( )A自动车座 B 机械手表 C 弹簧秤 D 衣服夹4机械能：动能和势能统称为机械能。 动能和势能可以相互转化5机械能守恒 在动能和势能的转化过程中，如果动能减少多少，势能就增加多少，反之亦然，即动能和势能的总和不变。例5（09四川绵阳）如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系一小球，O点的正下方固定有一根钉子P。位置1在O点的正下方，位置3与A点等高，位置5是A与l之间的某点，位置2是l与3之间的某点，位置4是高于3的某点。不考虑空气阻力，小球从A点静止释放（ ）A. 第一次过位置l后最高能到达位置2 B. 第一次过位置l后最高能到达位置4 C. 第二次过位置1后最高能到达位置5 D. 第二次过位置l后最高能到达位置A 例6（09广州）如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（ ） A. 速度 B. 动能 C. 机械能 D. 重力势能5动能和势能的转化1：2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，动能转化为重力势能。3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，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。例7跳伞运动员在匀速下落过程中，下列说法正确的是（）A势能增大，动能减小，机械能不变 B势能减小，动能不变，机械能减小C势能减小，动能增大，机械能不变 D势能增大，动能不变，机械能增大例8小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙所示的实验。让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示，则（） A要探究动能与物体速度的关系应选用甲图，因为质量相同，速度相同 B要探究动能与物体速度的关系应选用甲图，因为质量相同，速度不同C要探究动能与物体质量的关系应选用乙图，因为速度相同，质量相同D要探究动能与物体质量的关系应选用乙图，因为速度相同，质量不同例9（09贵州安顺）修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的_能，水流下时才能转化为更多的_能，从而带动发电机发电。例10（09河南省）2008年8月，我省第一个风力发电项目在三门峡投产发电。风力发电是将 能转化为电能，风力发电的优点是 。练习1骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，这样做是为: ( )增大车的惯性 ； 增大车的冲力； 增大车的动能； 增大车的势能。 2（09雅安市）2009年3月1日16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，准确击落于月球丰富海区域。在嫦娥一号卫星撞向月球的过程中，其动能不断 ，势能不断 ，其机械能的总量 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。、3（09重庆市）许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动（按一定距离排列的骨牌，碰倒一块骨牌后