复习专题——11.功和机械能(改)

1、第十一章功和机械能1.1.功：功：(1)(1)做功的两个必要因素。做功的两个必要因素。作用在物体上的作用在物体上的_,_,如力如力F F。物体在物体在_上移动的距离上移动的距离, ,如距离如距离s s。(2)(2)概念：功等于概念：功等于_与与_的乘积。的乘积。(3)(3)公式：公式：_。力力这个力的方向这个力的方向力力物体在力的方向上移动的物体在力的方向上移动的距离距离W=FsW=Fs2.2.功率：功率：(1)(1)比较做功快慢的方法。比较做功快慢的方法。做功相同比时间做功相同比时间, ,时间时间_,_,做功越快做功越快; ;时间相同比做功时间相同比做功, ,做功做功_,_,做功越快。做功越

2、快。(2)(2)功率。功率。意义：表示做功的意义：表示做功的_。概念：概念：_与与_之比。之比。公式：公式： 。 越短越短越多越多快慢快慢功功做功所用时间做功所用时间WPt1.1.能量：物体能够能量：物体能够_,_,我们就说这个物体具有能量我们就说这个物体具有能量, ,简称能。简称能。2.2.动能：动能：(1)(1)定义：物体由于定义：物体由于_而具有的能量。而具有的能量。(2)(2)决定因素：决定因素：_。质量相同的物体质量相同的物体, ,运动的速度运动的速度_,_,它的动能越大。它的动能越大。运动速度相同的物体运动速度相同的物体, ,质量质量_,_,它的动能越大。它的动能越大。对外做功对外

3、做功运动运动质量和速度质量和速度越大越大越大越大3.3.势能：势能：(1)(1)重力势能。重力势能。定义：在地面附近定义：在地面附近, ,物体由于物体由于_所决定的能。所决定的能。决定因素：物体的决定因素：物体的_越大越大,_,_越高越高, ,它具有的重力势它具有的重力势能就越大。能就越大。(2)(2)弹性势能。弹性势能。定义：物体由于发生定义：物体由于发生_而具有的能。而具有的能。决定因素：物体的决定因素：物体的_越大越大, ,它具有的弹性势能就越大。它具有的弹性势能就越大。高度高度质量质量位置位置弹性形变弹性形变弹性形变弹性形变4.4.机械能：机械能：(1)(1)定义：定义：_、_和和_的

4、统称。的统称。(2)(2)转化：转化：_和和_可以相互转化可以相互转化, ,如小球如小球从从A A摆到摆到B,_B,_能转化为能转化为_能能, ,小球从小球从B B摆摆到到C,_C,_能转化为能转化为_能。能。(3)(3)守恒：如果只有动能和势能相互转化守恒：如果只有动能和势能相互转化, ,尽管动能和势能的大尽管动能和势能的大小会变化小会变化, ,但机械能的总和但机械能的总和_,_,如不计空气阻力如不计空气阻力, ,小球在摆动小球在摆动的过程中机械能的过程中机械能_。动能动能重力势能重力势能弹性势能弹性势能动能动能势能势能重力势重力势动动动动重力势重力势不变不变保持不变保持不变5.5.水能和风

5、能：水能和风能：(1)(1)能量：流动的水和风具有大量的能量：流动的水和风具有大量的_能。能。(2)(2)利用：利用：_,_,即将水能和风能具有的即将水能和风能具有的_能转化为能转化为_能。能。机械机械发电发电机械机械电电(1)(1)运动员下落时运动员下落时, ,运动员受到运动员受到的作用的作用, ,对运动员做功。对运动员做功。( (忽略空气阻力忽略空气阻力) )(2)(2)运动员下落时运动员下落时, ,转化为动能转化为动能, ,与与蹦床接触后蹦床接触后, ,床面发生弹性形变床面发生弹性形变, ,运动员的运动员的动能转化为蹦床的动能转化为蹦床的, ,在能量的转化过在能量的转化过程中程中, ,机

6、械能机械能。( (选填选填“增加增加”“”“减小减小”或或“不变不变”) )参考答案：参考答案：(1)(1)重力重力重力重力(2)(2)重力势能弹性势能不变重力势能弹性势能不变 1.1.做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：(1)(1)必须有力作用在物体上。必须有力作用在物体上。(2)(2)物体在这个力的方向上移动了距离。物体在这个力的方向上移动了距离。2.2.几种常见的没有做功的情况几种常见的没有做功的情况( (如图如图) )：(1)(1)缺力无功：物体靠惯性通过了一段距离缺力无功：物体靠惯性通过了一段距离, ,此情况有距离无力。此情况有距离无力。(2)(2)缺距离无功：有力作用在物体上缺

7、距离无功：有力作用在物体上, ,但物体没有移动距离。但物体没有移动距离。(3)(3)垂直无功：有力作用在物体上垂直无功：有力作用在物体上, ,物体也移动了一段距离。但物体也移动了一段距离。但力的方向与物体移动方向垂直。力的方向与物体移动方向垂直。【典例【典例1 1】(2013(2013福州中考福州中考) )如图所示的情景中如图所示的情景中, ,关于力对杯子关于力对杯子做功的描述正确的是做功的描述正确的是( () )1.1.功的计算：功的计算：(1)W=Fs(1)W=Fs的应用：的应用：F F表示作用在物体上的力表示作用在物体上的力,s,s表示物体在力的方表示物体在力的方向上通过的距离。这个公式

8、适用于所有力做功的计算。向上通过的距离。这个公式适用于所有力做功的计算。(2)W=Gh(2)W=Gh的应用：在竖直方向上把物体举高的应用：在竖直方向上把物体举高, ,这时所用的举力为这时所用的举力为F=G,F=G,物体在举力方向上通过的距离物体在举力方向上通过的距离s=h,s=h,在竖直方向上所做的功在竖直方向上所做的功就为就为W=Fs=GhW=Fs=Gh。W=GhW=Gh适用于竖直方向上的功的计算。适用于竖直方向上的功的计算。2.2.功的估测：估测力的大小和这个力移动的距离功的估测：估测力的大小和这个力移动的距离, ,利用利用W=FsW=Fs求求功。功。【典例【典例2 2】(2012(201

9、2南通中考南通中考) )如图所示如图所示, ,某同学正在进行手抛鸡某同学正在进行手抛鸡蛋表演蛋表演, ,由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中。鸡蛋由图可估算出鸡蛋从最高点落到手中的过程中。鸡蛋重力做的功最接近于重力做的功最接近于( () )A.0.02 J B.0.2 JA.0.02 J B.0.2 JC.2 J D.20 JC.2 J D.20 J【精讲精析】【精讲精析】选选B B。本题考查功的大小估测。鸡蛋的质量在。本题考查功的大小估测。鸡蛋的质量在0.05 kg0.05 kg左右左右, ,鸡蛋从最高处到最低处通过的距离约为鸡蛋从最高处到最低处通过的距离约为40 cm,40 cm,这样

10、重力对鸡蛋做的功这样重力对鸡蛋做的功W=Gh=mgh=0.05 kgW=Gh=mgh=0.05 kg10 N/kg10 N/kg0.4 m=0.4 m=0.2 J,0.2 J,可见重力对鸡蛋做的功大概是可见重力对鸡蛋做的功大概是0.2 J0.2 J。1.1.物理意义：物理意义：(1)(1)含义：功率的大小反映的是做功的快慢含义：功率的大小反映的是做功的快慢, ,功率大表示做功快功率大表示做功快, ,即做相同的功所用的时间少即做相同的功所用的时间少, ,或是在相同的时间内做功多。或是在相同的时间内做功多。(2)(2)功率与功的关系：做功多的机械功率与功的关系：做功多的机械, ,功率不一定大功率不

11、一定大, ,同样做功同样做功少的机械少的机械, ,功率不一定小功率不一定小, ,功率的大小还要看另一个因素功率的大小还要看另一个因素时时间。但功率大的机械做功一定快。间。但功率大的机械做功一定快。2.2.公式应用公式应用: :(1)(1)基本公式：已知三个物理量中的任意两个，可求第三个。基本公式：已知三个物理量中的任意两个，可求第三个。(2)(2)推导公式：推导公式： 由公式可知，功率与牵引力及由公式可知，功率与牵引力及速度有关，速度一定，牵引力越大，功率越大速度有关，速度一定，牵引力越大，功率越大; ;牵引力一定，牵引力一定，速度越大，功率越大。速度越大，功率越大。WWP;t;WPttP。W

12、FsPFv,tt1.1.机械能之间的相互转化：在只有动能和势能相互转化时机械能之间的相互转化：在只有动能和势能相互转化时, ,相相互转化情况如下：互转化情况如下：2.2.机械能与其他形式能之间的转化：机械能之间可以相互转化机械能与其他形式能之间的转化：机械能之间可以相互转化, ,机械能与其他形式的能之间也可以转化。若机械能转化为其他机械能与其他形式的能之间也可以转化。若机械能转化为其他形式的能形式的能( (如内能如内能),),机械能减小。若其他形式的能转化为机械机械能减小。若其他形式的能转化为机械能能, ,机械能增加。在分析机械能是否守恒时机械能增加。在分析机械能是否守恒时, ,关键看是否只有

13、动关键看是否只有动能和势能之间相互转化能和势能之间相互转化, ,若只有动能与势能之间相互转化若只有动能与势能之间相互转化, ,则机则机械能守恒械能守恒, ,否则机械能不守恒。否则机械能不守恒。【典例【典例4 4】( (多选多选)(2013)(2013潍坊中考潍坊中考) )如图所示是某建筑工地用如图所示是某建筑工地用起重机起吊货物的情景。货物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方起重机起吊货物的情景。货物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方向匀速上升向匀速上升, ,再水平移动到卸货地点。若不计摩擦和空气阻力再水平移动到卸货地点。若不计摩擦和空气阻力, ,则货物在匀速上升过程中则货物在匀速上升过程中( () )A.

14、A.重力势能增加重力势能增加, ,动能减少动能减少B.B.重力势能增加重力势能增加, ,机械能增加机械能增加C.C.动能不变动能不变, ,机械能增加机械能增加D.D.动能减少动能减少, ,机械能减少机械能减少【精讲精析】【精讲精析】选选B B、C C。本题考查动能、重力势能以及机械能大。本题考查动能、重力势能以及机械能大小变化的判断。质量越大小变化的判断。质量越大, ,速度越大速度越大, ,物体的动能就越大物体的动能就越大; ;质量质量越大越大, ,高度越高高度越高, ,物体的重力势能就越大。本题中物体的重力势能就越大。本题中, ,货物的质量货物的质量不变不变, ,在匀速上升过程中在匀速上升过

15、程中, ,货物的速度不变货物的速度不变, ,所以动能不变所以动能不变, ,而高而高度增加度增加, ,所以货物的重力势能在增加所以货物的重力势能在增加, ,又因为机械能为动能和重又因为机械能为动能和重力势能之和力势能之和, ,所以机械能增加所以机械能增加, ,故故B B、C C选项正确。选项正确。1.1.实验方法：实验方法：_、转换法。、转换法。2.2.实验设计：实验设计：控制变量法控制变量法(1)(1)探究动能与物体速度的关系。探究动能与物体速度的关系。思路：控制思路：控制_不变不变, ,只改变只改变_,_,比较木块运动距离的比较木块运动距离的远近。远近。(2)(2)探究动能与物体质量的关系。

16、探究动能与物体质量的关系。思路：控制思路：控制_不变不变, ,只改变只改变_,_,比较木块运动距离的比较木块运动距离的远近。远近。质量质量物体速度物体速度物体速度物体速度质量质量3.3.问题探究：问题探究：(1)(1)在实验中在实验中, ,钢球动能的大小是如何显示的钢球动能的大小是如何显示的? ?提示：提示：在同一平面上在同一平面上, ,木块被撞得越远木块被撞得越远, ,钢球动能越大钢球动能越大, ,这是转这是转换法。换法。(2)(2)在实验中在实验中, ,为什么让不同的钢球在同一位置释放为什么让不同的钢球在同一位置释放? ?提示：提示：目的是控制不同的钢球在撞击木块时速度相同。目的是控制不同

17、的钢球在撞击木块时速度相同。(3)(3)在实验中在实验中, ,为什么让同一个钢球在不同的位置释放为什么让同一个钢球在不同的位置释放? ?提示：提示：目的是控制同一个钢球在撞击木块时速度不同。目的是控制同一个钢球在撞击木块时速度不同。【延伸探究】【延伸探究】结合典例探究以下问题：结合典例探究以下问题：(1)(1)实验中实验中, ,如果木块运动到了长木板的末端仍未停止如果木块运动到了长木板的末端仍未停止, ,在不更在不更换实验器材的前提下换实验器材的前提下, ,解决的方法是解决的方法是 。(2)(2)该实验主要运用了哪种物理方法来判断物体动能的大该实验主要运用了哪种物理方法来判断物体动能的大小小( () )A.A.控制变量法控制变量法B.B.转换法转换法C.C.理想推理法理想推理法 D.D.模型法模型法【解析】【解析】(1)(1)木块运动到了长木板的末端木块运动到