第十一章 功和机械能复习教案

1、.第十一讲：功和机械能适用学科初中物理适用年级初三适用区域人教版课时时长分钟120知识点1、 功 2、 功率3、 动能和势能 4、机械能及其转化教学目的一、知识与技能1、结合实例知道机械功的概念；能用生活、消费中的实例解释机械功的含义。2、理解功率的概念，结合实际理解功率的概念；理解功率在实际中的应用。3、知道使用任何机械都不能省功。4、通过实例理解动能、势能的概念。5、能用实例理解动能和势能的互相转化。6、能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间互相转化的简单物理现象。二、过程与方法1通过观察和实验、理解做功和做功的快慢，掌握功和功率的计算公式。2通过实验探究，总结归纳出影响动能和重力势能

2、的条件，培养初步的分析概括才能，搜集信息和处理信息的才能。3在对实例的调研、分析中理解动能和势能的转化，理解机械能守恒的条件。三、情感态度与价值观1使学生感受到功和机械能在生活中有广泛的应用，进步探究的乐趣。2运用学过的科学知识解释生活中的功和机械能，进一步感受到生活和科学的关系。教学重点功和功率的计算教学难点影响动能和重力势能的因素、功率变形公式的应用教学过程1、 复习预习本章我们着重学习了有关功的知识，知道三种常见的不做功情景，并引出功率的概念来表示做功的快慢。重点在于培养我们具有对科学的求知欲，乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理，并将科学技术应用于日常生活、社会理论的意识。本章的另

3、一个重点是机械能及其互相转化，通过实验，理解动能、重力势能的大小各与什么因素有关并能解释简单的现象。表达了物理是以实验为根底的根底自然科学。二、知识讲解课程引入：观察下面的图片，提问：你能从这些图片中你能发现什么？生活中我们会说有功无功。那么物理上的功到底是什么呢？考点/易错点1、功1、功：1力学中的功：假如一个力作用在物体上，物体在这个力的方向挪动了一段间隔 ，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。2功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的间隔 。两因素缺一不可。3不做功的三种情况：有力无间隔 ；有间隔 无力；有力有间隔 ，但是力垂直间隔 。2、功

4、的计算：1计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上挪动的间隔 的乘积。即：W=Fs。2符号的意义及单位：W表示功，单位是焦耳J，1J=1N·m；F表示力，单位是牛顿N；s表示间隔 ，单位是米m。3计算时应注意的事项：分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。公式中的“s是在力F的方向上通过的间隔 ，必须与“F对应。F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。考点/易错点2、功率1、功率的概念：功率是表示物体做功快慢的物理量。2、功率1定义：功与做功所用的时间叫做功率，用符号“P表示。单位是瓦特W常用单位还有kW。1kW=103W。2公式：P=W/t。式中P表示功率，单位是瓦特；W

5、表示功，单位是焦耳；t表示时间，单位是秒。考点/易错点3、动能和势能1、能量1物体可以对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。2单位：焦耳J2、动能：1定义：物体由于运动而具有的能，叫做功能。2影响动能大小的因素：物体的质量；物体运动的速度。物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。3、重力势能：1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。2影响重力势能大小的因素：物体的质量；物体被举高的高度。物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。4、弹性势能：1定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。2影响弹性势能大小的因素：物体发生弹性形变的程度。物体的弹性形变程度越

6、大，具有的弹性势能就越大。考点/易错点4、机械能及其转化1、机械能1定义：动能和势能统称为机械能。机械能是最常见的一种形式的能量。2单位：J。2、动能和势能的转化1在一定的条件下，动能和势能可以互相转化。2假如只有动能和势能香菇转化，尽管动能、势能的大小会变化，但是机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。3在分析动能和势能转化的实例时，首先要明确研究对象是在哪一个过程中，再分析物体质量、运动速度、高度、弹性形变程度的变化情况，从而确定能的变化和转化情况。3、水能和风能的利用1从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源。让水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉；船靠风力鼓起帆来推动

7、航行。到19世纪，人类开场利用水能发电。2修筑拦河坝来进步上游的水位，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。风能也可以用来发电，风吹动风车可以带动发电机发电。4.人造地球卫星1人造地球卫星沿椭圆轨道绕地运行，所以存在动能和势能。2卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。3当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能减小、动能增大；当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能增大、动能减小。三、例题精析【例题1】 【题干】对于功的理解，以下说法正确的选项是 A. 作用在物体上的力越大做的功越多B. 物体通过的间隔 越长，对物体做的功越多C. 物体由

8、于惯性在光滑程度面上匀速滑动时，没有力做功D. 有力作用在物体上这个力就一定做功【答案】C【解析】做功的必要条件是1有力作用在物体上；2在力的方向上通过了间隔 ；因此作用在物体上的力越大，做的功不一定越多，故A错误。物体通过的间隔 越长，对物体做的功不一定越多。假如物体不受力，那么不对物体做功，故B错误。物体由于惯性在光滑程度面上匀速滑动时，在程度方向上不受力，没有力做功，故C正确为答案。有力作用在物体上，但没有在力的方向上通过间隔 ，这个力就一定不做功，故D错误。【例题2】 【题干】科学研究活动小组的同学学习了功率的知识后，进展了一场“看谁上楼功率大的比赛，其中小芳同学从一楼跑到三楼用了l0

9、s，那么她上楼过程中的功率大约是 A. 30W B. 300W C. 3000W D. 30000W【答案】 B【解析】上楼需要抑制自身重力做功，做功的大小等于重力和楼高的成积，学生重力约500N一层楼高约3m,人上楼的功率P=W/t=Gh/t=500N×6m/10s=300W应选B【例题3】 【题干】一起重机吊着建筑材料匀速上升，在此过程中建筑材料 A. 动能减少，机械能增加 B. 动能增加，机械能增加C. 动能不变，机械能增加 D. 动能不变，机械能减少【答案】 C【解析】动能大小的影响因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度质量越

10、大，高度越高，重力势能越大，机械能等于动能和势能之和。起重机吊着建筑材料匀速上升的过程中建筑材料的质量不变，速度不变，高度变大，所以动能不变，重力势能变大，机械能等于动能和势能之和，所以机械能也变大，应选C。【例题4】 【题干】在温哥华冬奥会上，来自黑龙江省的选手李妮娜在自由式滑雪比赛中获得银牌。她在比赛过程中运动的轨迹如下图，假如不计空气阻力，以下说法正确的选项是 A. 从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能B. 在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等C. 在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等D. 从c点下落到d点过程中，重力势能转化为动能【答案】D【解析】滑雪运发动由a到b

11、的运动过程中，重力势能转化为动能和抑制摩擦力做功转化为内能，A说法错误；a点和c点速度都为零，但c点的高度低于a点高度，故a点的重力势能大于c点的重力势能，B说法错误；a点和e点都处于静止状态，但a点的高度大于e点，故a点的机械能大于e点的机械能，C说法错误；从c点下落到d点过程中，忽略空气阻力，重力势能转化为动能，D说法正确。四、课堂运用【根底】1、如图中的几种情景中，人做了功的是 A. 踢出去的足球在草地上滚动一段间隔 B. 司机推汽车纹丝不动C. 女孩把一箱报刊搬起来D. 学生背着书包在程度路面上匀速前进【答案】C【解析】物理学中功等于力与物体在力的方向通过间隔 的乘积；A踢出去的足球分

12、开人体，人不在对足球施加力的作用，故人没有对足球做功；B司机推汽车汽车没动，在力的方向上物体没有挪动间隔 ，故人对物体没有做功；C女孩把一箱报刊搬起来，女孩对箱子施加了力，箱子在力的方向上通过一段间隔 ，故人对物体做了功；D学生背着书包在程度路面上匀速行驶，在运动的方向上没有施加力的作用，在竖直方向上没有挪动间隔 ，故人对物体没有做功。答案选C。2、以下说法中正确的选项是 A. 人造地球卫星在近地点时势能最大，动能最小B. 起重机将水泥构件匀速提升，在提升的过程中，水泥构件机械能增加C. 苹果从树上落向地面的过程中，重力对苹果做功，苹果的重力势能增大D. 推出的铅球在下降过程中增加的动能是由重

13、力势能转化来的【答案】BD【解析】人造地球卫星运行过程中动能与重力势能互相转化，从近地点向远地点运动时动能转化为重力势能，从远地点向近地点运动时，重力势能转化为动能，故远地点时势能最大，近地点时动能最小，A说法错误；起重机将水泥构件匀速提升，在提升的过程中，动能大小不变，重力势能增加，故水泥构件机械能增加，B说法正确；苹果从树上落向地面的过程中，重力势能转化为动能，苹果在重力方向上通过间隔 ，故重力对苹果做功，苹果的动能增大，C说法错误；推出的铅球在下降过程中重力势能转化为动能，故增加的动能是由重力势能转化来的，D说法正确；答案选BD。3、根据功的公式可知，对物体做功有两个必要条件：一是有_的

14、作用，二是在此作用方向上挪动_。一辆重为400N的车在50N的程度拉力下沿程度方向前进了15米，那么拉力做功为_焦，重力做功_ 焦。【答案】 力 间隔 750 0【解析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的间隔 ；故拉力做的功：W=Fs=50N×15m=750J；因为物体在重力的方向上没有挪动间隔 ，所以，重力对物体做功为0J。【稳固】1、在同一程度面上，用弹簧测力计沿程度方向拉动同一物体两次，两次运动的s-t图象如下图其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，一样时间内所做的功分别为W1、W2，那么它们的关系正确的选项是 A. F1>F2，W1>

15、;W2B. F1<F2，W1<W2C. F1=F2，W1<W2D. F1=F2，W1>W2【答案】D【解析】根据图象知道，物体两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，由于在同一程度面上拉动同一物体，所以压力和接触面的粗糙程度一样，因此滑动摩擦力相等，故拉力也相等，即F1 =F2；从图象中可以判断出一样时间内第一次通过的间隔 大，根据公式W=FS，当拉力相等时，通过的间隔 越大，拉力做的功就越大，即W1 W2，应选D。2、如下图，小明和小强分别用沿程度方向的力F1、F2拉A、B两个木箱，使它们沿着拉力的方向在不同程度面挪动的间隔 分别为S1、S2，对它们所做的功分别为W

16、1、W2，且W1W2那么以下说法中不正确的选项是 A. 假如F1>F2，那么S1>S2 B. 假如F1<F2，那么S1>S2C. 假如F1F2，那么S1S2 D. 假如F1>F2，那么S1<S2【答案】A【解析】由题知道，F1 做功W1 =F1 S1 ，F2 做功W2 =F2 S2 ，因为W1 =W2 ，所以F1 S1 =F2 S2。假设F1F2，那么S1S2 ，故A错误，D正确；假设F1F2，那么S1S2，故B正确；假设F1 =F2，那么S1 =S2，故C正确，应选A。3、 甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如下图，那么从图象可以判断A. 甲比乙做功

17、少 B. 甲比乙做功多C. 甲比乙做功慢 D. 甲比乙做功快【答案】D【解析】图像中横坐标为时间，纵坐标为功，两种机械没有给出做功时间，因此无法比较做功的多少，AB说法均错误；从图像中可以看出在时间一样时甲做的功大于乙做的功，故甲比乙做功快，C说法错误，D说法正确，答案选D。【拔高】1、一个小球从A点由静止开场下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如下图。假设A、B两点间的间隔 等于B、C两点间的间隔 ，那么以下说法中正确的选项是 A. 小球在下落过程中动能不变B. 小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能C. 小球从A点运动到C点的过程中，重力做了功D. 小球所受的重力在AB段做功的功率等

18、于在BC段做功的功率【答案】BC【解析】小球从A点由静止开场下落，速度越来越大，因物体动能大小与物体质量和速度有关，小球质量不变，速度越来越大，可得动能越来越大，A说法错误；物体的重力势能与物体的质量和物体的高度有关，小球的质量不变时，因C点的位置低于B点，可得小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，B说法正确；小球从A点运动到C点的过程中，小球在重力的方向上通过了间隔 ，故重力做了功，C说法正确；小球在下落过程中速度越来越快，故小球在AB段的速度小于在BC段的速度，又P=W/t=Gh/t=Gv；可得小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率，D说法错误；答案选BC。2、中国科技

19、馆中有一件叫做“最速降线的展品，图是它的示意图。其中有甲、乙两条轨道，甲为直轨，乙为弯轨，两轨道的起点高度一样，终点高度也一样。假设将两个一样的小球A和B分别放在甲、乙两轨道的起点，同时释放，发如今乙轨道上的小球B先到达终点。那么以下说法中正确的选项是 A. 假设不计阻力，A和B两小球到达终点时动能相等B. 在起点处小球B的重力势能大于小球A的重力势能C. 小球B全程的平均速度大于小球A全程的平均速度D. 全程中重力对小球B做的功大于重力对小球A做的功【答案】AC【解析】根据能的转化和守恒定律可知，小球由起点到达终点过程重力势能转化为动能，因两球重力势能减小量一样，故到达终点时动能相等，A说法

20、错误；重力势能的大小与物体的质量和高度有关，在起点处小球完全一样即质量一样，小球的高度一样，可得小球的重力势能一样，B说法错误；同时释放，发如今乙轨道上的小球B先到达终点，可知B球通过的路程大，用时小，故小球B全程的平均速度大，C说法正确；全程中重力对小球做的功W=Gh，两球完全一样即G一样，h又一样，可得全程中重力对小球B做的功等于重力对小球A做的功，D说法错误；答案选AC。3、某汽车以20m/s 的速度匀速行驶时，汽车牵引力的功率是6×104W 。汽车以该速度匀速行驶了2019m 。求：1汽车牵引力在这段路程中做的功是多少J？2汽车牵引力为多少N？【答案】16×106J

21、23×103N【解析】汽车牵引力的功率P=6×104W；又因为P=Fv；可得6×104W=F×20m/s；解得F=3000N；汽车做功W=Fs=3000N×2019m=6×106J.五、课程小结1.功1功的定义：假如一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上挪动了一段间隔 ，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。2功的公式：W=FS 做功的两个必要因素：1力F， 2力的方向上通过的间隔 s3不做功的三种情况：1有力，没有挪动间隔 ；2有挪动间隔 ，没有力； 3有力，有间隔 ，但力的方向与运动方向垂直。2.功率1功率：在物理学

22、中，功与做功所用时间之比叫功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。2功率的符号是P，P=Wt。功率的单位是瓦特，简称瓦，符号W。3.动能和势能1能的概念：一个物体可以对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位：焦耳J2动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。质量一样的物体，速度越大，动能越大；速度一样的物体，质量越大，动能越大。3重力势能：物体由于高度所决定的能叫做重力势能。重力势能与质量和高度有关。质量一样的物体，高度越大，重力势能越大，高度一样的物体，质量越大，重力势能越大。4弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。 弹性势能与弹簧的形变量

23、有关。重力势能和弹性势能统称为势能。4.机械能及其转化1机械能：动能和势能统称为机械能。一个物体只要具有动能或者势能，此时都可以说物体具有机械能。2机械能守恒：在只有动能和势能转化的过程中，机械能的总量保持不变。六、课后作业1、如下图是跳水运发动跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，假设不计空气阻力，从腾空到落水的过程中 A. 动能增加，机械能增加B. 重力势能减小，机械能减少C. 动能先减小后增大，机械能不变D. 重力势能先减少后增大，机械能不变【答案】C【解析】由题意可知，不计空气阻力，只有重力做功，所以机械能是守恒的，故AB错；从腾空到最高点的过程中，动能减小，重力势

24、能增加，动能转化为重力势能；从最高点到落水的过程中，动能增加，重力势能减小，重力势能转化为动能；故可知C正确，D错；应选C。2、以下有关力做功的说法中正确的选项是 A. 书静止在程度桌面上，书受到的重力对书做了功B. 挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力对书包做了功C. 起重机提着集装箱沿程度方向挪动一段间隔 ，提力对集装箱做了功D. 人用力把水桶从地面上提起来，人提水桶的力对水桶做了功【答案】D【解析】解答：A. 书静止在程度桌面上，书受到了重力，没有在重力的方向上挪动间隔 ，所以重力对书没有做功，故A错误；B. 挂钩上的书包静止时，书包受到了拉力，但书包静止、没有挪动间隔 ，所以拉力没有对书

25、包做功，故B错误；C. 起重机提着集装箱沿程度方向挪动一段间隔 ，提力是向上的，但挪动的间隔 是程度方向上的，所以提力没有对集装箱做功，故C错误；D. 人用力把水桶从地面上提起来，人提水桶提力是向上的，且沿向上的方向运动了一段间隔 ，所以提力对水桶做了功，故D正确；3、在学校组织的登山比赛中，小杨同学第一个登顶。以下说法正确的选项是 A. 小杨同学做的功最多 B. 小杨同学做功最快C. 小杨同学的动能增大了 D. 小杨同学的重力势能增大了【答案】D【解析】小杨和其它同学登山时，上升的高度一样，因为不知道其他同学的体重，无法比较抑制体重做功的多少，故A不符合题意；无法比较做功多少，又不知上山的详细时间，更无法比较做功快慢，故B不符合题意；小杨上山过程中，质量不变，上山过程中速度无法确定，无法确定动能的变化，故C不符合题意；小杨上山过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，故D符合题意，应选D。4、如下图，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重心从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别F1和F2，所做的功分别为W1和W2，那么 A. F1<F2，W1=W2 B. F1<F2，W1&