人教版八年级物理下册课件第11章功和机械能

第11章功和机械能小提示：全部习题课件有答案显示第1节功自主学习预习检测1.做功包含两个必要因素：一个是作用在物体上的_____，一个是物体在这个力的________移动的距离.2.力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的_______，用公式表示为________，功的单位是_______，符号是_____.3.当力和物体移动方向垂直时，这个力对物体________；当力的方向与物体移动方向相反时，我们说物体______这个力做功.力方向上乘积W=Fs焦耳J不做功克服哪个力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？

用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？F支ＧＦF支ＧF阻F对小车做了功ＦF支ＧF阻情景导入生成问题叉车举高货物Fs物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物体作了功。马拉车FsF拉力对车做了功如果一个力作用在物体上，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。自研互学生成新知一、功sFF起重机吊起货物拉力对货物做了功

叉车的举力Ｆ将货物移动了一段距离Ｓ，我们说叉车的举力对货物做了功，或简单的说叉车对货物做了功。动画演示：叉车运物、提物你知道用什么标准来判断是否做功吗？甲小车在推力作用下向前运动了一段距离乙物体在绳子拉力的作用下升高图甲和图乙中的力对物体做功。丙提着滑板在水平路面上前行丁搬而未起而图丙和图丁中的力却没对物体做功。（作用在物体上的力）（物体在力的方向上移动的距离）Ｆ二者缺一不可。必要因素s你知道用什么标准来判断是否做功吗？sFFFsF判断下列情况物体是否做功判断下列情况物体是否做功没有做功（劳而无功）人用力搬石头而没搬动s＝0F≠0分析没有做功（劳而无功）提箱子在水平路上走分析F≠0s≠0力的方向与运动方向垂直在运动的方向上没有受到力的作用没有做功（不劳无功）分析s≠0F=0冰壶在平滑的冰面上滑行１．有力，但是在力的方向上通过的距离为零．２．有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用３．有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的．不做功的情况１．力学中规定：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积．即：功＝力×距离

如果用Ｆ表示力，Ｓ表示物体在力的方向上通过的距离，Ｗ表示力所做的功．则：Ｗ＝Ｆ×Ｓ二、功的计算

Ｗ＝Ｆ×Ｓ牛米焦耳意义：用１牛的力使物体在力的方向上移动１米距离，力对物体所做的功就是１焦耳。用文字表示：１焦耳＝１牛×１米.针对功的定义式的几点说明：１．使用Ｗ＝Ｆ×Ｓ时，要注意单位的统一．２．做功的多少只由Ｗ＝Ｆ×Ｓ决定，与物体的质量，速度，运动方向，是否有摩擦无关．例题：一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？已知：求：解：答：人对车做功100J，重力对车没有做功．例题讲解物理上的“功”指什么？功的单位是什么？怎样判断力对物体做功了？功如何计算？课堂小结系统归纳做功的两个必要因素功的计算公式W=Fs功的单位：焦耳功作用在物体上的力物体沿力的方向移动一段距离1J＝1N·msFF1．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功．

2．人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离，提力对重物做了功．

3．苹果从树上落下，重力对苹果做了功．

4．小球在光滑平面上移动一段距离，桌子的支持力对小球做了功．（×）（√）（×）（×）当堂演练达成目标5、小车重200N，人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是（）A．重力做功为10000JB．人对车做功10000JC．人对车做功1500JD．小车受到的阻力是230NC6、一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种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．粗糙地面上做功较多B．在光滑地面上做功较多C．两次做功一样多

D．条件不够，无法比较两次做功的多少C7、小明用100N的力将50N的铅球掷出10m远，则铅球抛出后，人对铅球所作的功是：（）A、1000JB、500J

C、0JD、1500JC8、某同学用20N的力将重50N的铅球沿水平方向扔出，球在地面上滚动了10m后停下。在铁球滚动的过程中，人对球做的功是＿＿J，重力对球做的功是＿＿J。00教材习题解答1.在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，拉力做的功等于_____J，重力做的功等于_____J.解答：由于在拉力方向上移动了距离，所以拉力做了功，由公式W=Fs，可得F=50N×5m=250J，但是小车没有在重力作用下移动距离，所以重力做功为0J.2500（见教材P64动手动脑学物理）2.马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400m，马的水平拉力做了3×105J的功，马的水平拉力是多大？解：由公式W=Fs变形，得即马的水平拉力是750N.3.2008年8月11日在北京奥运会上，中国选手张湘祥在男子举重62kg级的决赛中摘得金牌（如图），挺举成绩是176kg.估算一下，他在挺举过程中对杠铃大约做了多少功？解答：估计值在一定范围内均可以，约为3000~4000J.∵F=G=176kg×9.8N/kg=1724.8N，s≈2m，∴W=Fs=1724.8N×2m=3449.6J.4.小华的家住在5楼.一天，他把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里，提鸡蛋的力大约做了多少功？解答：鸡蛋约重15N，从一楼到五楼，四层楼高约12m，则有W=Fs=15N×12m=180J.第2节功率1.功率是表示物体__________的物理量.2.在物理学中，把______________________叫做功率，它在数值上等于__________内所做的功.3.功率的公式是________，其中各字母表示的物理量分别是：W表示____，P表示_____，t表示_______.做功快慢功与做功所用时间之比单位时间功功率时间自主学习预习检测4.在国际单位制中，功的单位是______，时间的单位是____，功率的单位就是_______，它有个专门的名称叫做______，简称_____，符号为_____.在工程技术上，常用千瓦（kW）作为功率的单位.1kW=_____W.秒焦耳焦/秒瓦特瓦W1035.汽车在前进时，牵引力做功在一段时间内的速度为v，则其牵引力的功率P=____=_______=______，由此变形式可知，汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成______.反比F·v他们爬相同的楼时，做功相等吗？做功的快慢一样吗？情景导入生成问题汽车和火车它们做功快慢一样吗？一、怎样比较做功快慢自研互学生成新知人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？做一样多的功，所用时间不同。甲乙在相同的时间内，做功多少不一样。人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？甲乙比较做功快慢的方法．

方法一：W甲=W乙时，用时间短的则做功快；方法二：t甲=t乙时，做功多的则做功快。若时间和做功都不相同，怎样去比较做功的快慢呢甲乙例甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块砖物重为10N，楼高为3m，他们搬砖的数量和所用的时间如下表：甲乙丙砖数（块）202015做功（J）时间（min）102020甲、乙、丙做功分别是多少？600450600甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？应选取同一标准进行比较比较做功快慢的一般方法甲乙丙砖数（块）202015做功（J）时间（min）102020600450600603022.5选取时间为标准进行比较功与做功时间的比表示物体做功的快慢(J/min)功率把做功多少与所用时间的比，叫做功率。国际单位：瓦特，符号W常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）公式：单位：P=Wt二、功率的概念及单位

在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。瓦特

JamesWatt英国1736－1819功率70W表示：在1s内做了70J的功。功率70W表示什么物理意义？

长时间功率约为70瓦

优秀运动员短时间功率可达1千瓦小轿车可达66千瓦随堂小练习例

判断下面说法是否正确，正确的打√，错误的打×.（1）机器的功率越大，做功越多.（）（2）做功越多的机器，功率就越大.（）（3）做功的时间越少，功率就越大.（）（4）机器的功率越大，做功越快.（）（5）机器运行的速度越大，机械做功越多.（）×√×××例题建筑工地上，水泥板质量为0.7t，起重机在15t内把它匀速提升到4m的高度，起重机提升重物的功率是多少？解先计算起重机做了多少功，再求单位时间所做的功，这就是功率。起重机的拉力与物体所受的重力相等F=G＝mg＝0.7×1000Kg×10N/Kg=7×103N物体在拉力的方向上移动的距离S=4m所以起重机所做的功是W=Fs=7000N×4m＝2.8×104J起重机提升水泥板的功率是P=W/t=2.8×10J/15s=1.9×103W例题讲解例2

在抗旱工作中，某单位帮助一个扶贫村打了一口地下水井，并在地面上修建了一个深2m，能储存30t水的水池.已知水井中的水面距离水池进水口的竖直距离是30m.（g

取10N/kg）求：（1）将30t水从井里刚好抽到水池里，抽水机对水做的功.（2）水池装满水后，水对池底的压强.（3）将30t的水从井中抽到水池中需要1h，则这台抽水机的功率不得低于多少瓦？解：（1）水的质量：m=30t=30×103kg=3×104kg，水受到的重力：G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N，抽水机对水做的功：W=Gh=3×105N×30m=9×106J.（2）水池中水深h=2m，则水对池底的压强：p=ρgh

=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa.（3）抽水机抽水的时间t=1h=3600s，则抽

水机的功率至少是推导功率的计算公式P=Fv由W=Fs、可得

三、功率公式的变形（1）当物体的功率一定时，它受到的牵引力越大，速度越小.（2）当物体的牵引力一定时，功率与速度成正比.（3）当物体速度一定时，牵引力越大，它的功率越大.公式P=Fv

表示什么物理意义？比较项目功功率速度物理意义定义符号公式单位联系表示做功多少表示做功快慢表示运动快慢力和物体在力的方向上移动距离的乘积单位时间内所做的功WPv焦（J）瓦（W）米每秒（m/s）W=Fs单位时间内通过的路程W=FvtP=FvW=Pt1、体重、楼层高度、上楼时间。2、体重计、卷尺、秒表。3、P=Gh/t=mgh/t四、功率的测量他们爬相同的楼梯，做功相等吗？功率相同吗？怎样比较表示物体做功快慢的物理量.单位时间内所做的功叫做功率.3.功率的表达式：功率＝4.公式：5.单位：1KW=1000W1MW=1000KW１Ｗ＝１焦／秒1.物理意义:2.定义:6.换算关系:课堂小结系统归纳1、使用机械做功时，下面说法正确的是（）（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多；（B）功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少（C）功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；（D）以上说法都不对．

C

练一练当堂演练达成目标2.下列关于功率的说法，正确的是（）A、做功越多，功率越大B、做功时间越长，功率越大C、机械的功率越大，机械工作时做功越快D、机械的功率越大，机械工作时能量转化越快CD3.在“比一比谁的功率大”的比赛中，某同学从一楼跑到三楼用了10秒，则他上楼过程中的功率约是（）

A、3瓦B、30瓦

C、300瓦D、3000瓦C已知：t＝2min＝120sW＝J求：P4、一台机器用2分钟时间做了J的功，这台机器的功率是多少？答：这台机械的功率是500W．解：由得1.甲乙二人同时开始登山，甲先到达山顶.你能判定哪个人的功率大吗？为什么？解答：由于不知道甲、乙二人的体重，因而也不知道二人登山所做功的大小，仅仅根据他们登山时间不同是不能判定谁的功率大的.（见教材P66动手动脑学物理）教材习题解答解答：上升的高度h=3m×3=9m，货物重力G=mg=1.2×103kg×9.8N/kg=1.176×104N。电动机做的功W=Gh=1.176×104N×9m=1.0584×105J。电动机的功率2.某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3m，升降机电动机的功率至少是多大？3.功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由功率是0.4kW的耕牛去完成，需要多长时间？解答：W1=W2P1t1=P2t2解答：发动机所做的功W=Pt=202×103W×7200s=1.4544×109J.2h卡车前进的距离s=vt=80km/h×2h=160km=1.6×105m.卡车的牵引力4.一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h.汽车行驶2h，发动机做的功是多少？卡车的牵引力是多大？第3节动能和势能1.一个物体能够对外______，我们就说这个物体具有能量，单位为______，用字母____表示.2.物体由于______而具有的能叫动能，其大小与______和______有关.3.物体由于______或______________而具有的能叫势能.前者叫___________，其大小与

_____和_____________有关；后者叫________，_________越大，弹性势能越大.做功J焦耳运动质量速度高度发生弹性形变重力势能物体的被举高的高度弹性势能形变程度质量自主学习预习检测新民晚报一铁路职工“中弹”昏倒

1990年6月10日沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。小小的馒头为什么能把人击昏呢？情景导入生成问题流动的水吹着帆船前进的风举高的重锤高山上的大石块自研互学生成新知压弯的撑杆拉弯的弓

物体能够对外做功流动的水压弯的撑杆高处的石头具有能量流动的水能推动船进行高山上的石头能使地面凹陷压弯的撑杆能把人向上弹起………………２、一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。１、一个物体能够做功，我们就说它具有能。３、能的单位:焦(J)一、能量子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排二、动能物体由于运动而具有的能叫做动能。1、动能一切运动的物体都具有动能。你要采用的实验方法是

；你的探究步骤是

；你比较动能大小的标准是

。动能的大小跟哪些因素有关猜想：1、动能的大小跟物体运动的速度有关2、动能的大小跟物体的质量有关设计实验方案：实验1：探索动能与速度的关系归纳结论：质量相同时，速度＿＿的物体能做的功多，表明它具有的动能＿＿大大2、影响动能和势能大小的因素比较右图两个实验得出：速度相同时，质量＿＿的物体能做的功多，这表明它具有的动能＿＿大大归纳以上两组结论得出：运动的物体＿＿＿越大，＿＿＿越大，它具有的动能就越多速度质量实验：探索动能与质量的关系动画演示：影响动能大小的因素

动能武器是利用弹丸、碎片或其他兵器的动能来达到毁伤目的的武器。我国古代冷兵器如刀、枪、剑、戟等，就是动能武器中的一类。随着火（炸）药的发明，利用炸药驱动的枪、炮的弹丸或手榴弹的碎片，成为毁伤效果更为巨大的另一类动能武器。除了在大气层外太空能利用动能武器摧毁靶标外，大气层内也在发展比一般炸药驱动的弹丸或碎片速度大得多的动能武器，例如利用电磁加速原理研制的电磁轨道炮等。加速后的弹丸的速度可达每秒几千米，甚至超过第一宇宙速度（7.9千米/秒）。小资料一些物体的动能E/J行走的牛

约60飞行的步枪子弹

约5×103跑百米的运动员约3×103行驶的小汽车

约2×105

小资料在影响动能大小的两个因素中，那一个影响较大？三、重力势能物体由于被举高而能够做功，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。你要采用的实验方法是

；你的探究步骤是

；你比较动能大小的标准是

。1.质量相同时,物体被举得越_

_重力势能越大猜想：设计实验方案：归纳结论：２、重力势能的大小可能跟哪些因素有关？2.被举高度相同时,物体的质量越__

重力势能越大高大1、重力势能的大小跟物体被举高度有关2、重力势能的大小跟物体的质量有关四、弹性势能的概念物体由于发生弹性形变而能够做功，物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。弹性势能大小的决定因素物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。动画演示：影响势能大小的因素动能势能重力势能弹性势能与速度和质量有关与被举高度和质量有关与弹性形变大小有关能量课堂小结系统归纳1.下列物体具有何种形式的机械能:升空的火箭:

;正在下落的雨滴:

;被拉长的橡皮筋:

.2.质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么

飞得快。动能、重力势能动能、重力势能弹性势能燕子当堂演练达成目标4.—物体沿斜面匀速下滑，物体的()A．动能增加，势能减小

B．动能、势能都减小

C．动能不变，势能减小

D．动能、势能都增加3.唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的

能.动C5、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,让三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中,如图所示,在此实验中,我们是通过观察

来比较各铁块重力势能的大小。若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA

hB,若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是mA

mc.实验得出的结论是：物体重力势能的大小与

有关。木桩陷入沙坑的深度<<物体的质量和被举的高度1.请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快？解答：因为车速快了，动能太大，不容易刹车，容易造成交通事故.（见教材P70动手动脑学物理）教材习题解答2.请你判断下列物体具有哪种形式的能量：（1）在水平公路上行驶的汽车；（2）悬挂在天花板上的吊灯；（3）在空中飞行的飞机；（4）被拉开的弹弓.动能重力势能动能和重力势能弹性势能3.阅读如图的剪报.用物理知识解释：为什么此时的馒头能把人砸伤？解：馒头下落时，与火车具有相同的速度，具有一定动能，所以馒头能把人砸伤.4.物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究本节小资料“一些物体的动能”提供的数据，质量与速度相比，哪个因素对物体的动能影响更大？解：从小资料可以看出，行走的牛等，尽管质量很大，但速度较慢，动能并不大；飞行的子弹等，尽管质量不大，但速度很大，动能也很大.因此，速度对动能的影响比质量对动能的影响更大.5.拦河大坝使上游的水位升高（如图），提高水的重力势能。水从大坝的上游流下时冲击水轮发电，水的势能最终转化为电能.瑞士的大笛克桑斯大坝高285m，我国葛洲坝水电站的拦河坝高70m.有人说前者水的重力势能比后者的大，能够这样简单地得出结论吗？为什么？解：不能.因为势能的大小不仅与高度有关，还与质量有关，这里没有给出水的质量，所以不能这样简单地得出结论.第4节机械能及其转化1.动能、重力势能和弹性势能统称为______能.动能与势能可以相互______，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和______，或者说机械能是______的.2.从能量的角度看，自然界的流水和风都是具有大量______能的天然资源，人们可以利用水能和风能进行发电.机械转化不变守恒机械自主学习预习检测3.人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行.离地球最近的一点叫做_________；离地球最远的一点叫做________.卫星在运行过程中机械能_____（选填“守恒”或“不守恒”）.近地点远地点守恒情景导入生成问题看看内部有什么？想想议议

开始铁罐在斜面上具有什么能？向下滚动时具有什么能？铁罐滚动时橡皮筋有什么变化？具有什么能？飞行中的飞机具有动能和重力势能自研互学生成新知跳水运动员具有动能和重力势能一、机械能机械能动能势能重力势能弹性势能1．动能、势能统称为机械能。2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。弓的弹性势能哪里去了？想想议议A（不计阻力，物体受重力和绳子拉力作用，只有重力做功）势能最大动能为零动能最大势能最小AO：BOB：重力势能增加，动能减少动能转化为重力势能势能最大动能为零O重力势能减少，动能增加重力势能转化成动能二、机械能及其转化1、动能和重力势能相互转化动画演示：滚摆实验上升过程：（不计阻力，物体只受重力作用）速度减小，高度增加。即物体动能减小，重力势能增大。在最高点处，物体速度减小到零，而高度最大。即动能全部转化为重力势能动能转化为重力势能重力做功，重力势能转化为动能能量转化过程分析下落过程：高度减小速度增大重力势能减小动能增大转化（1）皮球下落：2、动能和弹性势能相互转化（2）皮球接触地面：动能减小弹性势能增大转化速度减小形变增大（3）皮球在恢复原状的过程中：动能增大弹性势能减小转化形变减小速度增大（4）皮球上升时：高度增大速度减小重力势能增大动能减小转化分析整个过程，皮球能量的转化是：动能重力势能弹性势能如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。

——机械能转化定律动画演示：卫星围绕地球转动思考：1.当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？2.卫星在近地点的动能最

，势能最

；在远地点的动能最

，势能最

。2．机械能守恒当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。机械能=动能+势能势能

动能+保持不变三、机械能守恒1．动能和势能能够相互转化。用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿