《功和机械能》复习教学案.doc

功和机械能复习教学案一、功1力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离不同向。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。公式：W=FS。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应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。功的单位“焦”（牛米=焦）。二、功的原理1内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。2说明：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，既省力又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可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向。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（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。3应用：斜面理想斜面：斜面光滑；理想斜面遵从功的原理；理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。三、机械效率1有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W有用Gh（提升重物） 2额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。 公式：W额=W总W有用 3总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=FS =W有用W额 4机械效率：定义：有用功跟总功的比值。公式：= W有用/ W总有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。通 常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5机械效率的测量：原理：= W有用/ W总应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B、提升重物越重，做的有用功相对就多。C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。四、功率1定义：单位时间里完成的功。2物理意义：表示做功快慢的物理量。3公式：P=W/t4单位：主单位W；常用单位kW 马力。换算：1kW=1000W 1马力=735W。某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。5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。五、机械能能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。理解：能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。六、动能和势能的转化1知识结构： 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。4动能与势能转化问题的分析：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），则动能势能转化过程中机械能不变。题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失机械能不守恒。复习题选择题1. 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ）A. 在粗糙地面上做功较多 B. 在光滑的地面上做功较多C. 两次做功一样多 D. 条件不够，无法比较两次做功的多少 4如图，一根轻质木杆，A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上当在B点；加竖直向下的力为30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平衡状态，此时细线竖直巳知OA =15cm，OB=5cm，用重物对水平地面的压力为 ( ) A80N B60N C40N D20N5如图所示的轻质杠杆，AO小于BO在A，B两靖悬挂重物G1和G2后杠杆平衡若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则 ( ) A杠杆仍保持平衡。 B杠杆的A端向下倾斜。C杠杆的B端向下倾斜。D无法判断。6如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是 ( ) A甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B甲图中的拉力小于乙田中的拉力 C甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率 D甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率7如图所示，在水平拉力F的作用下使物体m，沿水平地面作匀速直线运动，若滑轮与绳子质量及摩擦不计，巳知物体m与地面间的摩擦力为10N，物体m运动的速度为2m/s，那么关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小，下列说法中正确的是 ( )A拉力F的大小为20N。B拉力F的大小为10N。C拉力的功率P的大小为20W。D拉力的功率P的大小为10W。8如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F=6N，在这一过程中，下列说法正确的是 ( ) A所做的有用功为1.2J， B所做的额外功为0.5J C所做的总功为1.2J D此滑轮组的机械效率为509工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m已知工人向上的拉力为480N，则下面说法中错误的是 ( )A绳子自由端被拉下6mB工人所做的有用功是1960J，总功是2880J C工人做功的功率是288W D滑轮组的机械效率为5110用右图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该（ ） A小于200NB等于200N C大于200N D大于300N11一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下列说法中( ) A重力势能减小，动能不变，机械能减小 B重力势能减小，动能增加，机械能减小 C重力势能减小，动能增加，机械能增加 D重力势能减小，动能增加，机械能不变，12中国跳水队被人们称为“梦之队，如图是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中 A运动员的动能一直增大，机械能不变 B运动员的重力势能一直减小，机械能减小 C运动员的动能先减小后增大，机械能不变 D运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大二、选择题1某空降兵在空中匀速下降的过程中，他的动能_，势能_，机械能_。（填“增大”或“减小”“不变”）2如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。下图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度请你说明这种设计可以节能的理由。_3我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢，如图表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，它所用的判断方法是：做功时间相同，比较做功多少，另一种的判断方法是_相同，比较_。4如图所示，物体A重G=940N动滑轮重G1=160N，用力F将物体A以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦拉力F的大小是_N此装置的机械效率是_。拉力F在10s内所做的功是_J。5如图所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图，上端固定在楼顶若动滑轮质量为2.5kg，工作台质量为7.5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计当工作台停在距地面10m高处时，工人师傅对绳子的拉力为 N，若工作台从距地面10m高处升到20m高处，工人师傅最少需要做功 6在做“研究杠杆平衡条件”的实验时挂钩码前。使杠杆在水平位置平衡实验时只有10个相同的钩码，杠杆每格等距当在A点挂上4个钩码时(如图所示)，要使杠杆在水平位置平衡，请你设计两种方案并分别在图中标出钩码的个数和位置7做研究杠杆平衡条件实验时，他调节杠杆平衡后，在杠杆左边挂两个钩码，每个钩码重为0.5N。用弹簧测力计斜向上拉杠杆，如图丙所示，杠杆处于平衡状态，此时弹簧测力计读数_2N。（填“大于”、“等于”或“小于”）8在“研究杠杆平衡条件”的实验中。 (1)把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，可将右端螺母向_边旋转，使杠杆在水平位置平衡(填“左”或“右”) (2)实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码，如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码(用一种方法)你的方法是_。 (3)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析这样做的目的是_。9在做“测滑轮组的机械效率”的实验中，小明和同学们测得图中甲、乙两个骨轮组的机械效率不同。 (1)实验后小明想，对于同一个滑轮组，它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为，即使像下图中甲那样已绕好的滑轮组，机械效率也不是固定的，还应该与_有关，并用实验证明了自己的猜想是正确的。你认为小明的实验方法是：_。(2)小明将自己所做的上述实验告诉他的同学，大家探究的欲望更加强烈，大家认为，用滑轮组提升重物时，提升动滑轮所做的功是没有用的，所以，_也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素。小明说，其实大家已测得的甲、乙两个滑轮组的机械效率不同，就证明了这一点。杨老师提醒同学们说：大家应该注意到，在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时，我们没有考虑摩擦的因素。10如图所示，重力不计的杠杆OA，O为支点，在拉力F和重力为30N重物P的作用下，恰在水平位置平衡已知OA=80cmAB=20cm，杠杆与转动轴间的摩擦慧略不计那么拉力F的力臂L=_cm，拉力的大小F=_N。11密度均匀的尺子放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的13，当B端挂5N的重物户时，直尺的A端刚刚开始翘起，如图所示，则此直尺受到的重力是。12如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则拉力做功是_焦，动滑轮的机械效率是_，如果把重100N的物体匀速提升相同高度，周这个动滑轮的机械效率将_(填变大或变小”“不变)13如图所示，重200N的均匀长木板AB在细绳拉力作用下保持静止请你根据所给出的标度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂。三、计算题1如图10所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀逮提升重120N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6米：(1)物体上升的高度和速度(2)人的拉力为多大?(3)人所做的额外功是多大?2站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀逮提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为600N(不计摩擦和绳重) (1)依据题意在图中画出绳子的绕法。 (2)请根据巳知条件设疑并解答(至少求