功和机械能教案

功和机械能教案课表解读 考点盘点 命题预测1.做功的两个必要因素。2.功率的概念。3.功、功率的计算。4.动能、重力势能的影响因素,及动能和势能的相互转化。1、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化,能用实例说明机械能和其他形式能的转化。2、知道功的概念和功率的概念,能用生产、生活中的实例解释功的含义。3、理解机械效率4、掌握功、功率,机械效率的有关计算与应用1.结合日常生活中实际问题考察功、功率的概念和计算,动能和重力势能的相互转化是本章的主要考点。2.探究影响动能和重力势能大小的决定因素的有关实验也是近几年中考的热点。知识网络梳理课前夯实基础基础知识巩固一、功1、做功的两个必要因素是_、_.2、计算功的公式是_,单位是_;二、功率3、功率所描述的物理意义: ;4、计算功率的公式是_. 单位是_.5、功率的定义是_.三、动能和势能6、动能的定义是_,影响因素是_、_.7、重力势能的定义是_,影响因素是_、_.8、 _和_统称为机械能。关键信息提示:1、作用在物体上的力 在力的方向上通过的距离2、W=FS 焦耳3、描述做功快慢的物理量4、P=W/t 瓦特5、单位时间内所做的功6、物体由于运动而具有的能 质量 速度7、物体由于被举高而具有的能 质量 高度 8、动能 势能课前热身练习1、(08柳州)以下实例,力对物体做功的是( )A.举重运动员举着杠铃不动B.小明将水桶从地面上提起C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动D.用力搬桌子而未搬起答案:B.点拨:力对物体做功必须同时满足做功的两个必要因素。2、(08宁德市)跳绳是今年体育考试的项目之一,小强同学的质量为50,每跳起一次的平均高度为5,每分钟跳150次.问: 强同学平均跳起一次克服重力做了多少功? 强同学跳绳的功率为多少W?答案:(1)25J,(2)62.5W点拨:同一单位代入公式计算。3、(08宜昌市)下列关于功率的说法正确的是( )A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大答案:c点拨:功率表示物体做功的快慢,有做功的多少和完成这些功所用的时间共同决定。4、(08淄博市)汶川地震后的5月14日,我空降兵15勇士不畏牺牲,勇敢地从4999m的高空跳伞执行侦查营救任务,为上级决策提供了第一手资料,为组织大规模救援赢得了宝贵时间,受到了中央军委的通令嘉奖。跳伞勇士在空中匀速下落的过程中,他的( )A.重力势能增大,机械能增大 B.重力势能减小,机械能增大C.重力势能减小,机械能不变 D.重力势能减小,机械能减小答案: D.点拨:影响动能和重力势能的因素,动能和机械能统称为机械能。5、(08无锡市)如图,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁拿近到自己的鼻子,松手后,铁锁向前摆动又摆回来。有关铁锁在摆动过程中的能量转化,下列说法正确的是A.铁锁回摆后能碰到鼻子,因为铁锁的机械能始终不变B.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能C.铁锁上升到最高点,重力势能最小D.铁锁下降到最低点,动能最小答案:B.点拨:动能和重力势能的相互转化,就看他们的影响因素如何变化。课堂讲练互动教学案例(一)考点各个击破考点1功、功率的概念。考点归纳1、做功的两个必要因素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。2、功率的物理意义是表示物体做功快慢,单位是物体在单位时间内做的功。考点探究例1 (08临沂市)两名举重运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则( )A.甲运动员做功较多,功率较小B.甲运动员做功较多,功率较大C.甲运动员做功较多,他们的功率相等D.甲、乙运动员做功相等,功率相等【解析】甲、乙运动员所举的杠铃的质量相等,即重力也是相等的,而甲举高的高度大,所以做功多,做功所用的时间相等,所以甲的功率大。【答案】B【点拨】综合运用做功的两个必要因素和功率的概念。例2 (08淄博市)户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。请问:(g=10N/kg)(1)小王同学攀岩的速度是多少?(2)小王攀岩过程中至少做多少功?功率多大?(3)根据你所学过的物理知识,在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩?(答出两点即可)解析:将功和功率这一部分知识点运用生活实际,但是万变不离其宗,选择好公式正确的代入单位,这是解决问题的关键。答案:(1)=s/t=15m/20s=0.75m/s(2)G=mg=60kg10N/kg=600NW=FS=Gh=600N15m=9103JP=W/t=9103J/20s=450W(3)减轻体重 加强体能训练 穿(戴)防滑鞋(手套) 轻装上阵等点拨:见解析。考点应用1、(08荆州市)粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其以 3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s,则此过程中( )A.重力做了3000J的功 B.推力的功率为30WC.推力做了1000J的功 D.摩擦力为100N答案:B点拨:没有在重力的方向上移动距离,所以重力没有做功,根据公式W=FS=10N30m=300J,匀速运动时摩擦力的大小等于推力10N。2、(08常州市)中考体育跳绳项目测试中,小明同学在lmin内跳了120次,则他跳绳时的功率大约是( )A. 0. 5 W B. 5 W C. 50W D. 500 W答案:D点拨:这是一道估测题,需要估测的物理量有小明的体重、一次所跳的高度计算出一次克服重力所做的功,算出120次做的总功,然后根据公式P=W/t。3、(08无锡市)如图所示,用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。若推力对物体做了60J的功,则在这一过程中( )A.物体一定受到10N的摩擦力 B.重力做的功一定为360JC.物体一定运动了lm D.物体一定运动了6m答案:D点拨:对物体做功必须是在受力的方向上移动距离,本题没有说是做匀速直线运动所以物体受的摩擦力不一定是10N。4、(08广东省)如图所示,小明在跑步机上锻炼身体.设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min,跑动的总动力为40N.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?答案:(1)由V=S/t得:S=vt=5m/s3060s=9000m=9km(2)W=Fs=40N9000m=360000J(3)P=W/t=360000J/1800s=200w点拨:熟练的运用公式,正确的代入数据,单位要统一。考点2功、功率的计算考点归纳1、功的计算公式:W=FS W=Gh W=Pt2、功率的计算公式:P=W/t p=Fv3、计算时灵活选用适当的公式,代入数据就行。还要分清有用功:对人们有用的那部分功;总功:动力做的功。额外功:对人们没有用但又不得不做的功。考点探究例2(镇江市)用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3 m所用的时间为10s.求:(1)重物上升的速度.(2)拉力所做的有用功.(3)拉力的功率.【解析】上升的速度用v=s/t计算;拉力所做的有用功w有用=Gh;拉力的功率要先算出拉力做的功W=FS、然后用p=W/t计算。【答案】0.3m/s 1440J 180w【点拨】选用适当的公式。关键要分清s和h考点应用5、(08襄樊市)一台抽水机的功率为10KW,利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功、总功分别是多少?(g取19N/Kg)答案:点拨:本题考查了克服重力做功即对公式W=Gh,W=Pt应用。6、(08南宁市)如图所示,小刚沿着斜坡进行晨跑。已知小刚体重为500N,他用50s的时间跑完长为200m、高为10m的斜坡。这过程中,求:(1)小刚的平均速度为多少?(2)小刚克服重力做的功为多少?(3)小刚克服重力做功的功率为多少?答案:(1)4m/s(2)5000J(3)100W点拨:本题仍然是在考查做功的两个必要的因素:作用在物体上的力及在力的方向上通过的距离。找准对应的FS进行功的计算。7、(08淄博市)户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。请问:(g=10N/kg)(1)小王同学攀岩的速度是多少?(2)小王攀岩过程中至少做多少功?功率多大?(3)根据你所学过的物理知识,在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩?(答出两点即可)答案: (1)=s/t=15m/20s=0.75m/s(2)G=mg=60kg10N/kg=600NW=FS=Gh=600N15m=9103JP=W/t=9103J/20s=450W(3)减轻体重 加强体能训练 穿(戴)防滑鞋(手套) 轻装上阵等。点拨:本题考查了公式W=Pt,W=FS,V=S/t的应用,只要注意单位的统一。考点3:动能、重力势能的影响因素,及动能和势能的相互转化。考点归纳1、影响动能大小的因素:物体的质量,物体移动的速度。影响重力势能大小的因素:物体的质量,物体被举高的高度。2、动能和势能之间可以相互转化,动能和势能统称为机械能。考点探究例3一人汽车从斜坡滑下(不蹬车),速度越来越快,它的动能_,重力势能_。【解析】人的质量不变,速度变大,动能变大。人的质量不变,高度减小,重力势能减小。【答案】变大、减小【点拨】熟练运用影响动能和重力势能大小的因素。例4(连云港)下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是【解析】A是有弹性势能转化成动能。B是有重力势能转化成动能,D是有动能转化成弹性势能。【答案】c【点拨】看他们的响因素如何变化。考点应用8、(08乐山市)同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞,你知道其中能量的转化吗?对于右图中荡秋千的小孩,下列分析正确的是( )A、小孩在A点具有最大动能B、小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能C、小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能D、小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能答案:C点拨:小孩从B荡到C的过程中,小孩的高度越来越高,所以重力势能就越大,动能就在减小,动能转化为了重力势能。9、李岚同学到自贡的百货大楼购物,自动扶梯把它从一楼送到二楼的过程中,他的( )A、动能增大B、势能不变C、机械能增大D、机械能不变答案:C点拨:动能和势能统称为机械能,自动扶梯把它从一楼送到二 楼的过程中,质量速度不变所以动能就不变,而李岚的高度在增加所以势能在增加,所以机械能在增加。10、(08山东省)神州六号载人飞船的返回舱下落到地面附近时,由于受到空气阻力而做减速运动。在减速下降的过程中,返回舱的 ( )A.动能增大,势能减小B.动能减小,势能减小c.动能不变,势能减小D.动能减小,势能增大答案:B点拨:于受到空气阻力而做减速运动,所以动能在减小,又因为下落到地面所以高度在减小,所以势能也在减小。11、(哈尔滨2008年)如图所示,是小朋友坐滑梯的情景,下列说法正确的是( )A.滑道表面很光滑.是为了增大摩擦B.小朋友下滑过程中速度增大,机械能增大:C.小朋友从滑梯上滑下后,由于惯性在水平面上还能滑行一段距离D.下滑过程中重力对小朋友不做功答案:C点拨:滑道表面很光滑.是为了减小摩擦,滑道表面很光滑,小朋友下滑过程中速度增大,机械能不变,是重力势能转化为动能的。教学案例(二)知能整体提升重点难点突破重点一:功的计算公式:W=FS W=Gh W=Pt功率的计算公式:P=W/t p=Fv计算时灵活选用适当的公式,代入数据就行。还要分清有用功:对人们有用的那部分功;总功:动力做的功。额外功:对人们没有用但又不得不做的功。重点二:影响动能大小的因素:物体的质量,物体移动的速度。影响重力势能大小的因素:物体的质量,物体被举高的高度。动能和势能之间可以相互转化,动能和势能统称为机械能。考点题型探究题型一:功及功率的计算例1:(08桂林)如图所示,要粗测小明同学做引体向上时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是( )A.他的质量B.单杠的高度C.每次身体上升的高度D.做引体向上的时间解析:要想测量做引体向上时的功率,根据公式P=W/t,在本题中是克服重力在做功,所以必须要知道小明的重力,还需要知道做功所需的时间。答案:B点拨:见解析。例2:(广安市2008年)俄制米一26TS是世界上最大的重型直升机,它在四川地震灾区唐家山堰塞湖应急疏通工程完成后的撤离行动中,把重约14T的挖掘机在30s内匀速提升到距工地600m的空中,在这个过程中它对挖掘机所做的功是 J,功率是 W(g=1ON/kg)。解析:根据公式w=pt,w=Gh进行计算.答案:8.4107 2.8106点拨:注意单位的统一。针对练习1:(08济宁市)2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标,该图标生动地说明运动员要想击中靶心,都要闭上一只眼,然后让另一只眼和枪上的准星、靶心在同一直线上,这是利用了 的原理;如果枪膛长30cm,火药在枪膛内对子弹的推力是100N,子弹离开枪膛后前进了50m,则火药对子弹所做的功是 J。答案:光沿直线传播 30点拨:子弹离开枪膛后前进了50m是由于惯性的原因,而不是在推力的作用下前进的。针对练习2:(08钦州市)如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了 J的功。答案:1200点拨:仍然是考查做功的两个必要的因素,找准力和在这个力的方向上移动的距离。题型二:动能和势能及两者的相互转化例3:(08广州市)如图,钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点,钢珠( )A.通过d时的速度比通过c时大B.在c点比在b点的重力势能小C.从a运动到b的过程中,动能转化为重力势能D.从b运动到c的过程中,机械能转化为重力势能解析:光滑轨道是可以忽略摩擦的也就是说从a点运动到d点的过程中,只有动能和势能之间的变化,从高处向低处运动时,都是重力势能转化为动能。答案:A点拨:重力势能转化为动能的过程中,高度在减小,速度在增加。针对练习3:(贵阳市2008年)小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例,如图所示,其中机械能增大的是:( )答案:A点拨:燃料的燃烧的内能转化为火箭的机械能,使得机械能在增加。针对练习4:(08攀枝花)江河里流动的水具有 能。如果在江河上修筑拦河坝,抬高坝内水位就能增大坝内水的 能。当这些水流下带动发电机发电时,机械能转化为 能。答案:动 重力势能 电能点拨:物体由于运动而具有的能叫动能,抬高坝内的水位,位置在升高,所以增加的是重力势能。考点方法总结1、功的计算公式:W=FS W=Gh W=Pt功率的计算公式:P=W/t p=Fv计算时灵活选用适当的公式,代入数据就行。还要分清有用功:对人们有用的那部分功;总功:动力做的功。额外功:对人们没有用但又不得不做的功。2、影响动能大小的因素:物体的质量,物体移动的速度。影响重力势能大小的因素:物体的质量,物体被举高的高度。动能和势能之间可以相互转化,动能和势能统称为机械能。课后巩固提高考点分布 基础过关 能力达标 思维创新功、功率的计算 5、7、26 9、11、13、24、25 12、27动能、重力势能的影响因素,及动能和势能的相互转化。 2、6、8、16、17、18、19、20、21、22 1、4、15、23 3、14综合练习1、(南京市2008年中考题)如图所示的事例中,物体机械能增加的是( )答案:A点拨:匀速上升的货物动能不变,势能由于高度的增加而增大,所以机械能是增加的。2、(08柳州)如图,人骑自行车从坡上下来时,速度会越来越大,在这运动过程中( )A.人和车的动能增大B.人和车的动能减小c.人和车的重力势能增大D.人和车的动能保持不变答案:A点拨:速度越来越大,在质量不变的情况下动能在增加,但是由于高度在减小所以重力势能是在减小的。&nb sp; 3、(07乐山)跳高是一项常见的体育运动,跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,助跑是为了( )A. 增大运动员的惯性 B.增强运动员表演的观赏性C. 增大运动员的动能 D.避免运动员受伤答案:C点拨:在跳起的过程中需要较大的动能来转化成势能,这样会在质量一定的情况下跳得更高。4、(07云南)如图所示,置于斜面顶端a的物体,分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到b、c、d三个位置时,若不计摩擦和空气阻力,则比较它们动能的大小,正确的是( )A. b点的动能大 B. c点的动能大C. d点的动能大 D.三点的动能一样大答案:D点拨:若不计摩擦和空气阻力,就没有能量的损失,在a点的重力势能就全部转化成了动能,所以重力势能一样的情况下,转化成的动能就一样。5、(08柳州)在5.12汶川地震抢险救灾前线,一辆柳州市生产的装载机5s内将一块重20000N的巨石匀速举高3m,装载机的举力对巨石做功为_J,举力做功的功率为_W.答案:60000 12000点拨:本题只是很简单的考查了计算功和功率的公式的运用。6、(08昆明市)一游客在乘缆车匀速上山的过程中,他的动能_,机械能_。(填增大、减小或不变)。答案:不变 增大点拨:速度不变,质量不变,所以动能就不变,但是高度在增加,所以重力势能就在增加,所以机械能就在增加。7、(08年无锡)题蠡湖隧道是无锡历史上第一条穿湖通道,全长1180m。若一辆小轿车以59km/h的速度匀速通过该隧道,则需要 h;若该小轿车发动机的功率为60kW,则通过隧道发动机所做的功为 J。答案:0.02 4.32106点拨:本题在选好公式W=Pt后要注意单位的统一。8、(08荆州市)跳水运动是奥运会的正式比赛项目,我国运动员在该项目上一直处于国际领先地位。比赛中,跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,在整个空中运动过程中,运动员的( )A.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小,机械能不变B.动能先增大后减小,重力势能减小先后增大,机械能不变C.动能先减小后增大,重力势能先增大后减小,机械能增大D.动能先增大后减小,重力势能先减小后增大,机械能减小答案:A点拨:若不计空气阻力,跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中,没有能量的损失,只是动能和重力势能之间的转化,所以在向上运动的过程中是动能转化为重力势能,在下落的过程中是重力势能转化为动能。9、(08年潍坊市)如图所示,2008年北京奥运会火炬的质量为985g火炬手持火炬沿水平路面匀速前进20m,火炬手对火炬做的功为 J.若使火炬匀速升高lm,火炬手对火炬做的功为 J. (不计空气阻力及燃料质量的变化,g取10N/kg)答案:0 9.85点拨:火炬手持火炬沿水平路面匀速前进中,没有在向上的力的方向上移动距离,所以此时没有对火炬做功,根据W=Gh,可以计算出使火炬匀速升高lm对火炬所做的功。10、(07银川)为探究物体的动能大小与哪些因素有关,某同学利用钢球、斜面、木块做了如图所示的实验。让钢球从h高处由静止滚下,为了将水平面上的木块撞得更远,他可采用的办法是( )A.保持其它条件不变,换一个质量较小的钢球B.保持其它条件不变,换一个质量较大的钢球C.保持其它条件不变,降低钢球离地面的高度D.保持其它条件不变,增加斜面的倾角理由:答案:B 换一个质量大的会使其重力势能增加,到达斜面底端时的动能就比较大。点拨:影响动能的因素有两个一是物体的质量,二是物体运动的速度,所以在研究过程中要使用控制变量法。11、(08年佛山市)如图所示的水平地面上,一个底面积为0.16m2、重为4000N的物体,在2000N的水平推力作用下,8s内匀速前进了10m.求:(1)推物体前进的速度是多大?(2)推力在这8s内对物体做了多少功?答案:(1)(2)W= F推s=2000N10J=2104J点拨:本题考查了对物体做功的理