九年级物理上册《第十一章 机械功与机械能》复习课件 沪粤版.ppt

第十三章机械功与机械能 第1课时 功和功率 力 力的方向 fs j 省功 单位时间 fv w 一 功1 做功 1 概念 物体在作用 的方向上移动了 就 说这个力对物体做了功 2 两个必要因素 有 在物体上 物体在这个 3 不做功的三种情况 物体受力的作用 但没有移动 如 用力搬石头没搬动 力 距离 力作用 力的方向上移动了距离 物体不受力的作用 但由于惯性移动了一段距离 如 足球飞出后 人对足球无作用力 对足球不做功 物体受力作用 也移动了 但移动的距离与力的方向垂直 如 提水时水平前进 人对水桶不做功 2 功的计算 1 定义 与在力的方向上移动的 的乘积叫 做功 用w表示 2 定义式 w fs s表示在力f的方向上通过的距离 3 单位 焦耳 符号为j 1j 1n m 力 距离 使用w fs计算功时 一定要考虑清楚哪一段距离s才是 在这个力f的方向上移动的距离 3 功的原理 使用机械时 必然 必然 也就是说使用任何机械都 二 功率1 定义 物体在单位时间内做的功 用p表示 省力 费距离 省距离 费力 不省功 3 做功多少和用时都不同时 用p 计算比较 3 基本单位 瓦特 简称瓦 符号为w 其他单位 千瓦 符号为kw 单位换算 1kw 103w 1w 1j s 4 功率大小的比较 1 相同时间内 做功多的功率大 2 做功相同时 用时多的功率小 物体在恒力f作用下做匀速直线运动时 p 功 功率和机械效率之间没有必然联系 做功多 功率不一定大 功率大 机械效率不一定高 fv 考点1功 例1 2011年广安 在下列的四种情境中 人对物体做功 的是 a 提着水桶在水平地面上匀速前进b 扛着米袋慢慢爬上楼梯c 用力推汽车 汽车没动d 举着杠铃原地不动思维点拨 判断物体是否做功 关键是看物体在力的方向上有没有移动距离 b 2012年连云港 一个人先后用同样大小的力f将不同质量的物体分别在光滑水平面 粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离 如图13 1 1所示 该力在这三个过程中所做的功分别为w1 w2 w3 关于它们之间的大小关系 下 列说法正确的是 图13 1 1 a w1 w2 w3b w1 w2 w3c w1 w2 w3d w1 w2 w3 解析 由功的定义式w fs知选项c正确 答案 c 考点2功率 例2 2012年泉州 质量为50kg的何勇同学 在一次爬杆比赛中 用12s爬到了5m高的杆顶 取g 10n kg 1 何勇受到的重力是多少 2 何勇在爬杆过程中做了多少功 功率多大 思维点拨 要看清楚是求功还是求功率 两者不能混淆 解 1 何勇受到的重力为 g mg 50kg 10n kg 500n 2 何勇做的功为w gh 500n 5m 2500j 2011年沈阳 举重是我国的优势体育项目 一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员 在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起 如果他们对杠铃所做的功分别为 w1和w2 功率分别为p1和p2 则下列关系式正确的是 b w1 w2 p1 p2d w1 w2 p1 p2 a w1 w2 p1 p2c w1 w2 p1 p2 b 第2课时 机械效率 gh w总 w有 有用 总 1 高 低 高 一 有用功 额外功 总功 1 有用功 1 定义 对人们有用的功 一般指 做的功 2 计算式 w有用 gh 2 额外功 1 定义 一般指对动滑轮 绳子及克服摩擦力做的功 2 计算式 w额外 w总 w有用 克服物体重力 mgh 3 总功 1 定义 有用功和额外功 一般等于拉力做的功 2 计算式 w总 fs fnh 二 机械效率1 定义 有用功与总功的比值 2 公式 3 任何机械的机械效率都小于1 之和 1 计算式 三 滑轮组的机械效率 2 影响因素 动滑轮的质量 物体的质量 滑轮和绳子间的摩擦 提升同一重物 动滑轮越多的滑轮组机械效率越低 同一滑轮组 提升的重物越重机械效率越大 在绳子能承受的限度内 1 计算式 四 斜面的机械效率 倾斜程度 粗糙程度 2 影响因素 斜面的 斜面的 3 提升同一重物时 斜面坡度越大 越不省力 机械效率越高 考点1滑轮组的机械效率 图13 2 1 例1 2011年广东 用如图13 2 1所示的滑轮组在20s内将重600n的物体从地面竖直提高4m 所用拉力是250n 在这个过程中 求 200w 1 有用功是多少 2 拉力的功率是多少 3 滑轮组的机械效率是多少 思维点拨 对重物做的功为有用功 拉力做的功为总功 拉力的功率即为总功的功率 不能把功率和机械效率混淆 解 1 w有 gh 600n 4m 2400j 2 w总 fs 250n 4m 4 4000j 拉力功率p 3 100 100 60 考点2斜面的机械效率 例2 2012年鸡西 如图13 2 2所示 某实验小组的同学们在 探究斜面的机械效率 的实验中 用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块 收集了下表中的实验数据 图13 2 2 1 分析表中的数据可得出 斜面越缓越 填 省 或 费 力 2 该小组又进行了第4次实验 他们在斜面上铺上棉布 使斜面变粗糙 保持斜面高和长分别是0 5m和1m 用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动 读出此时弹簧测力计的示数为4 5n 他们测得这种情况下斜面的机械效率为 3 把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出 斜面的机械效率与 和 有关 4 当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时 物块所受的拉力 填 大于 小于 或 等于 物块所受的摩擦力 思维点拨 弹簧测力计沿斜面匀速拉动物块时 拉力的作用是克服物块的重力和物块所受的摩擦力 所以拉力不等于摩擦力 答案 1 省 2 55 6 3 斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度 4 大于 第3课时 机械能及其转化 运动 质量 速度 举高 质量 高度 弹性形变 不变 一 动能和势能 1 动能 1 定义 物体由于 而具有的能 2 影响因素 速度和质量 速度 时 物体运动的 动能越 质量 时 物体的 动能越 运动 质量相同 速度越大 大 速度相同 质量越大 大 2 重力势能 1 定义 物体由于 而具有的能量 2 影响因素 质量和高度 质量 被举的高度相同时 物体质量 重力势能 高度 质量相同时 物体被举得 重力势能 3 弹性势能 1 定义 物体由于发生 而具有的能量 2 影响因素 弹性形变程度 物体的弹性形变越大 具有的弹性势能越大 被举高 越大 越大 越高 越大 弹性形变 二 机械能及其转化1 机械能 动能和势能统称为机械能 机械能 动能 势能 2 机械能守恒 时 只有动能和势能的相互转化 机械能的总 和 不计摩擦 保持不变 3 动能和势能的转化 1 动能和重力势能相互转化 如滚摆下降时 滚摆的重力 势能转化为动能 上升时动能转化为重力势能 2 动能和弹性势能相互转化 如木球撞击弹簧 动能转化为弹性势能 弹簧将木球弹开 弹性势能转化为动能 考点1动能和势能 例1 2012年娄底 图13 3 1所示的是 探究动能的 大小与哪些因素有关 的实验 1 用质量不同的a b两个小球 ma mb 碰撞静止在同一水平面上的纸盒 实验中控制小球的高度相同 是为了控制两球到达底端时 相同 实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小 可以比较a b两个小球 的大小 2 将甲 乙实验比较可知 小球动能的大小与小球的 有关 将甲与丙两实验比较可知 小球动能的大小与小球的 有关 3 本次实验采用了物理学中最常用的一种实验方法 叫 图13 3 1 思维点拨 动能的决定因素有两个 质量和速度 对于这类多因素问题应结合控制变量法进行分析 通过比较纸盒被推动的距离的长短来判断小球动能的大小 这是一种转换的方法 答案 1 速度动能 2 速度质量 3 控制变量法 2011年鞍山 为探究重力势能的大小与什么因素有关 小明利用带有四个铁钉的小方桌 沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图13 3 2所示实验 图13 3 2 1 实验中通过观察 来判断物体 重力势能的大小 2 要探究重力势能大小与高度的关系应选择 和 进行分析比较 3 乙和丙探究的问题是 方桌陷入沙中的深浅 甲 乙 高度相同时 重力势能与质量的关系 考点2机械能及其转化 例2 2011年昆明 一中学生骑自行车下坡时 不蹬脚踏板恰好匀速向下运动 在此过程中 他的动能 势能和机械能 的变化情况是 a 动能不变 势能减小 机械能减小b 动能增大 势能减小 机械能不变c 动能减小 势能减小 机械能减小d 动能不变 势能减小 机械能不变 思维点拨 动能的大小跟物体的质量和速度有关 重力势能的大小跟物体的质量和高度有关 由他恰好匀速向下运动 可知速度不变 高度减小 从而判断出动能和势能的大小变化 再结合机械能 动能 势能 可以判断出机械能的大小变化 答案 a 嫦娥一号 返回舱在距离地面一定高度时 需要打开降 落伞减速 以便安全着陆 在返回舱减速下降的过程中 a 动能不变 势能减小 机械能不变b 动能不变 势能减小 机械能减小c 动能减小 势能减小 机械能减小d 动能增大 势能减小 机械能不变 c 1 2012年广州 图13 3 3所示的剪刀剪纸的机械效率 为80 这表示 d a 若动力是1n 则阻力是0 8nb 若阻力是1n 则动力是0 8nc 若动力做功1j 则有0 2j的功用于剪纸d 若动力做功1j 则有0 8j的功用于剪纸 图13 3 3 2 2012年广州 把篮球抛向空中 忽略空气阻力 下列哪个图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能e与篮球离地 高度h的关系 a b c d 解析 由于忽略空气阻力 所以篮球的机械能守恒 不论在哪个高度 机械能是不变的 a 3 2012年广东 图13 3 4所示的是固定在水平桌面上的圆弧轨道 将一小球由轨道的p点自由释放 滚动到q点 在此过程中 动能先变 后变 重力势能 图13 3 4 大 小 先变小后变大 4 2012年茂名 如图13 3 5所示 工人通过滑轮组使重600n的箱子以0 4m s的速度从地面升到12m高的五楼上 求 1 若箱子平放时与楼板的接触面积为0 15m2 箱子对楼板 的压强为多大 2 工人吊起箱子的过程中做的有用功是多少 3 若滑轮组的机械效率为80 则工人做功的功率为多 少 图13 3 5 3 箱子上升所用的时间为 解 1 箱子对楼板的压力为f g 600n 2 工人对箱子做的有用功为w有用 gh 600n 12m 7 2 103j 根据 得 拉力做的总功w总 9 103j 拉力的功率为p 300w 5 2011年广州 用图1