第十一章_功和机械能【复习课】

1、第十一章第十一章机械功和机械能机械功和机械能复习复习物体在力的方向物体在力的方向上移动的距离上移动的距离S功功W=Fs作用在物体上作用在物体上的力的力F单位：单位：1 J=1 Nm典型不做功的典型不做功的三种情况三种情况功率功率tWP 单位：单位：1 W=1 J/sP=Fv能量能量1机械功机械功【知识树知识树】转转 化化动动 能能重力势能重力势能弹性势能弹性势能速速 度度高高 度度形变程度形变程度机械能机械能质质 量量质质 量量守守 恒恒2机械能机械能形变大小形变大小 如果一个力作用到物体上，物体在这个力的如果一个力作用到物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。方向上移

2、动了一段距离，这个力对物体做了功。 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，乘积，W = Fs 。 功与时间的比叫功率，。功与时间的比叫功率，。 功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功。内所做的功。WP =t基本概念基本概念1功功2功率功率 物体由于机械运动而具有的能叫动能。物体由于机械运动而具有的能叫动能。 物体的质量越大、运动速度越大，动能越大物体的质量越大、运动速度越大，动能越大 。 在地球表面附近，物体由于被举高而具有的能叫重在地球表面附近，物体由于被举高而具有的能叫重 力势能力势能。 物体的质量

3、越大，位置越高，重力势能越大。物体的质量越大，位置越高，重力势能越大。 物体由于弹性形变而具有的能叫弹性势能。物体由于弹性形变而具有的能叫弹性势能。 物体的弹性形变越大，弹性越强，弹性势能越大。物体的弹性形变越大，弹性越强，弹性势能越大。 动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。 动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能守恒。相互转化，机械能守恒。3动能和势能动能和势能4机械能及其转化机械能及其转化 有用功和总功有用功和总功利用机械做功时，对人们有用的功，叫有用功（利用机械做功时，对人们有用的功，叫

4、有用功（W W有用有用）。对人们没有用但又不得不做的功叫额外功（对人们没有用但又不得不做的功叫额外功（W W额外额外）。）。有用功和额外功的总和叫总功（有用功和额外功的总和叫总功（W W总总）。）。W W总总= W W有用有用+ W W额外额外机械效率机械效率（1 1）有用功和总功的比值叫机械效率，用）有用功和总功的比值叫机械效率，用表示。表示。（2 2）公式：机械效率）公式：机械效率= =有用功有用功/ /总功总功 即：即：=（W W有用有用/W/W总总）100 以滑轮组为例：以滑轮组为例： W W总总=Fs =Fs （F F为施加的外力，为施加的外力，s s为在力的方向上移动的距离）为在力

5、的方向上移动的距离） W W有用有用=Gh =Gh （机械沿竖直方向上提升重物。（机械沿竖直方向上提升重物。G G为重物重，为重物重，h h为为 重物上升的高度。）重物上升的高度。） 任何实际机械的机械效率任何实际机械的机械效率11 ， 是一个没有单位的量。是一个没有单位的量。提高滑轮组机械效率的方法：提高滑轮组机械效率的方法：减小摩擦、减小绳重、减小动滑轮重、增大物重。减小摩擦、减小绳重、减小动滑轮重、增大物重。5机械效率机械效率1做功的两个必要因素做功的两个必要因素2. 三种不做功的情况三种不做功的情况 概念理解重点概念理解重点 作用在物体上的力作用在物体上的力 F 物体在力的方向上通过的

6、距离物体在力的方向上通过的距离 s 有力，但在力的方向上通过的距离为零；有力，但在力的方向上通过的距离为零； 通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用；通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用； 有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。3物体匀速运动时的功率物体匀速运动时的功率【重点推导公式重点推导公式】 功率定义式功率定义式 匀速运动时匀速运动时 导出公式导出公式 P = FvWFsFtPFttt WP =tst 例：例：某汽车的功率为某汽车的功率为30 kW，若以，若以54 km/h的速度匀的速度匀速前进，求：牵引力多大？速前进，求：牵引力多大？

7、解：解：P=30 kW=30 000 W =54 m/h=15 m/s PF 3000W2000N15m/sPF4功和能的关系功和能的关系例例 物体自由下落物体自由下落重力做功，重力做功，重力势能减少；重力势能减少； 举起重物克服重力做功，重力势能增加。举起重物克服重力做功，重力势能增加。 做功的过程就是能量转化或转做功的过程就是能量转化或转移的过程。移的过程。 物体的动能和势能发生了变化，物体的动能和势能发生了变化，一定有力对物体做了功。一定有力对物体做了功。例例 沿斜坡匀速下滑的物体，动能不变，重力沿斜坡匀速下滑的物体，动能不变，重力 势能减少，机械能减少；势能减少，机械能减少； 卫星发射

8、升空的过程中，卫星的动能增加，卫星发射升空的过程中，卫星的动能增加， 重力势能增加，机械能增加。重力势能增加，机械能增加。 5机械效率机械效率 滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率竖直方向吊重物：竖直方向吊重物：W W总总=Fs W=Fs W有用有用=Gh W=Gh W额外额外=G=G动动h h（无摩擦绳重）（无摩擦绳重）= = Gh/Fs = G/nF = G/(G+GGh/Fs = G/nF = G/(G+G动动）水平方向拉重物：水平方向拉重物：W W总总=Fs=Fs W W有用有用=fs=fs W W额外额外=W=W总总-W-W有用有用f:f:物体水平方向所受摩擦力；物体水平方向所受摩擦力；

9、s ：物体移动距离：物体移动距离 斜面的机械效率斜面的机械效率 W W总总=Fs W=Fs W有用有用=Gh W=Gh W额外额外=fs=fs物体沿斜面匀速拉动时，物体沿斜面匀速拉动时，FfFf（F Ff fGsinGsin） 影响斜面机械效率的因素：斜面粗糙程度、斜面倾斜程度。影响斜面机械效率的因素：斜面粗糙程度、斜面倾斜程度。 杠杆的机械效率杠杆的机械效率根据实际情况判定。通常：根据实际情况判定。通常：W W总总=Fs W=Fs W有用有用=Gh W=Gh W额外额外=G=G杆杆h h 【重点实验重点实验】探究物体的动能跟哪些因素有关探究物体的动能跟哪些因素有关 怎样控制钢球在水平面上的的

10、怎样控制钢球在水平面上的的速度？速度？ 控制钢球从斜面上滚下时的高控制钢球从斜面上滚下时的高度。度。 根据什么现象根据什么现象判断钢球的动能？判断钢球的动能？ 根据小木块被钢球撞击出的距根据小木块被钢球撞击出的距离长短。离长短。例如，钢球从斜面上由静止滚下，撞击到一个例如，钢球从斜面上由静止滚下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。钢球滚下小木块上，能将木块撞出一段距离。钢球滚下时的初始高度越高，其滚到水平面上时的速度时的初始高度越高，其滚到水平面上时的速度越大；小木块被钢球撞击出的距离越远，说明越大；小木块被钢球撞击出的距离越远，说明钢球滚上水平面时动能越大。钢球滚上水平面时动能越大。

11、 如图所示，用质量不同的钢球如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。 （1 1）让钢球让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的； （2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟）本实验研究的是钢球具有动能大小跟的关系；的关系； （3）实验可得结论）实验可得结论: _。质量质量速度相同的物体，质量越大，动能越大速度相同的物体，质量越大，动能越大速度速度1如如图所示的四种情景中，人对物体做功的是图所示的四种情

12、景中，人对物体做功的是( ( ) )。 达标检测题达标检测题举重运动员举举重运动员举着杠铃不动着杠铃不动工人将货箱从工人将货箱从地面搬到桌上地面搬到桌上修理工用力推修理工用力推汽车，车没动汽车，车没动大力士支撑着大大力士支撑着大轮胎静止不动轮胎静止不动ABCDB 2. 关于功率下列叙述中正确的是关于功率下列叙述中正确的是( ( ) )。 A做功的时间越短，功率越大做功的时间越短，功率越大 B做功的时间越长，功率越大做功的时间越长，功率越大 C用的力越大，做功时间越短，功率越大用的力越大，做功时间越短，功率越大 D做功越多，做功时间越短，功率越大做功越多，做功时间越短，功率越大D3在在100 m

13、深的矿井里，每分钟积水深的矿井里，每分钟积水9 m3，要想，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？抽水？解：每分钟水泵抽起的水重解：每分钟水泵抽起的水重 G=mg=r rgV， 水泵克服重力做功水泵克服重力做功W=Fs =Gh =r rgVh 水泵抽水功率水泵抽水功率 gVhWP =tt 水水r r3331 0 10 kg/m9 8N/kg9m100m60s. 51 47 10 W=147kW. 4甲、乙两个同学体重之比是甲、乙两个同学体重之比是4 : 5，都从一，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为8 : 7，那，那么甲、乙做功之比为么甲、乙做功之比为_，功率之比为，功率之比为_。4 : 57