复习功和机械能

2013届中考物理备考复习课件第十五章功和机械能

漆河镇中学九年级物理备课组1、功的两个必要因素：

①作用在物体上的力F

②物体在力的方向上通过的距离S.一、功2．功的计算

力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS。

3．功的单位：

焦耳（J）

，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0．5J。

不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。一、功4．应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。1、如图5所示的四种情景中，人对物体做功的是（）2、下列关于力做功的说法，正确的是（）

A．人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功

B．人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子有做功

C．汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功

D．过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功

CＡB一、是否做功的判断例3．（2008柳州）以下实例，力对物体做功的是（）

A．举重运动员举着杠铃不动

B．小明将水桶从地面上提起

C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动

D．用力搬桌子而未搬起B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：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）

①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②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。

③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，给人类工作带来很多方便。

④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）。

二、功的原理

3．应用：斜面

①理想斜面：

指斜面光滑；②理想斜面遵从功的原理；

③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。A三、机械效率1.有用功：无论采取哪种方法都必须做的功。即：为达到目的所必须做的功。（1）举高重物：W有用=G物·hW有用=f摩擦·s（2）在粗糙水平面上移动物体：2.额外功：（1）克服机械自重做功：W额外=G动滑轮·h使用动滑轮或滑轮组：（2）克服机械间的摩擦做功：使用斜面：W额外=f摩擦·L并非人们需要但又不得不做的功。

3.总功：W总=W有用+W额外公式（1）：公式（2）：W总=F动力·s动力作用在机械上的动力动力作用点移动的距离有用功和额外功的和，叫总功。4.机械效率公式：ηGhFL=η

GhFs=

GhFh=GF=η

GhFs=

GhF·2h=

G2F=η

GhFs=

GhF·nh=

GnF=斜面滑轮组动滑轮定滑轮η=Gh/(Gh+fL)η=Gh/（Gh+G轮h）动滑轮，滑轮组5.常用机械的效率公式：一、有用功、额外功和总功的判断例1、如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中()A．绳子自由端被拉下3mB．做的有用功是800JC．拉力F的功率是80WD．滑轮组的机械效率是60％B二、机械效率的判断及计算例2.如图22所示装置，绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为500N，货物在1min内匀速上升了5m。（1）请在图上画出绳子的绕法；（2）求滑轮组的机械效率；（3）如果重物是600N，要把重物提升5m，求拉力做的功。G图22四、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：

4．单位：主单位W；常用单位kWmW马力。

换算：

1kW=103W

1mW=106W

1马力=735W。

某小轿车功率66kW，它表示：

小轿车1s内做功66000J。

四、功率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。1、图16是工厂车间里用来吊运物体的天车及其滑轮组示意图，钢丝绳用2000N的力将重为

6000N的物体匀速吊起．若在1min内，货物从地面被提升到6m高处，求：（1）钢丝绳提升货物时所做的有用功和有用功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）要提高滑轮组的机械效率，可采用哪些方法？（答出2种方法即可）

解：（1）W有＝Gh＝6000N×6m＝3.6×104JP有＝W／t＝3.6×104J／60s＝600w（2）W总＝FS＝F4h＝2000N×4×6m＝4.8×104Jη＝W有／W总＝3.6×104J／4.8×104J＝75%（3）减小动滑轮、绳重、减小摩擦等

3、一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N。求：（1）汽车行驶的速度。（2）汽车发动机牵引力做的功。解：（1）v＝S／t

＝5.4×103m／15×60s＝6m/s（2）W＝FS

＝4000N×5.4×103m＝2.16×107J五、机械能（一）动能和势能

1．能量：

一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。

理解：

①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。

②一个物体“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。五、机械能2．知识结构：

五、机械能4．机械能：

动能和势能统称为机械能。

理解：

①有动能的物体具有机械能；

②有势能的物体具有机械能；

③同时具有动能和势能的物体具有机械能。五、机械能（二）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：①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。

②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。

五、机械能（二）动能和势能的转化3．动能与弹性势能间的转化规律：

①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。

②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。

五、机械能（二）动能和势能的转化4．动能与势能转化问题的分析：

⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素──看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。

⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──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。

⑶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。

1、超市的自动扶梯把小明从一楼匀速送到二楼的过程中，小明的（）A．动能减小，势能增大，机械能不变B．动能增大，势能增大，机械能增大C．动能不变，势能增大，机械能增大D．动能不变，势能不变，机械能不变2、用绳子把一个铁锁悬挂起来．把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动（如图16），铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动．（l）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？（2）从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。C动能增大、重力势能减小不能3、下图表示撑杆跳高运动的儿个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：⑴.助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______(选填“大于”、“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。⑵.撑杆起跳阶段，运动员的_______能增加。⑶.运动员越过横杆后，运动员将____

能转化_______能。助跑撑杆起跳越横杆等于重力势重力势能动能物理量符号单位物理意义公式功功率机械效率

1焦耳的大小就是用1牛的力使物体在力的方向上移动1米所做的功。焦耳（J）WPη瓦特（W）没有单位W=FsP=Wtη=W有用W总单位时间内所做的功。有用功占总功的比值。功、功率、机械效率的比较1．一建筑工人用50N的水平推力推小车，使小车在水平地面上匀速前进了15m，小车受到的阻力为

N．撤去推力，小车仍然能继续向前运动0.5m，这是由于小车具有

．在上述小车前进15.5m的过程中，建筑工人对小车做的功为

J．2．

常德市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图．则此过程重力做的功为___

_J，重力的功率为___W．3.如图所示，物体A的质量为4kg，滑轮摩擦不计.当向下摆动脚腕使细绳拉着物体A缓慢（匀速）提升时，脚腕对细绳拉力的方向在改变、大小

（选填“也改变”或“不变”）.若2.4s内脚腕将A物体匀速提起0.3m，则对物体A所做的功为

J，功率为

W。50惯性750150300不变125图5A4．一斜面长4.8m，高1.2m，把重为1200N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，沿斜面的拉力为400N，则总功

J，有用功

J，额外功

J．5．用如图8所示的滑轮组把货物拉上货仓，货物重500N，用350N的力F拉绳端使货物匀速上升了1m，此过程有用功为

J，总功为

J，滑轮组的机械效率为

.额外功为

J1920144048050070071.4%2006.做“测滑轮组的机械效率”实验，给你如下器材：铁架台、滑轮、天平、钟表、线、钩码．其中多余的器材是

__

、_____，缺少的器材是

、_____。（1）实验要求:用弹簧测力计拉动绳端时，拉力的方向应

，并使物体

上升。（2）若弹簧测力计移动15cm，则物体移动

cm。（3）若被提升的物体是钩码，每只钩码重为2N，每只滑轮重为0.5N，弹簧测力计读数是2.5N，滑轮组的机械效率是

。（4）若再加挂一只钩码重做实验，所测的机械效率与前一次相比将

。（选填“相同”或“变大”“‘变小”）。图12天平钟表刻度尺弹簧测力计竖直匀速580%变大7.用如图所示的滑轮组提升物体，当作用在绳子末端的拉力F为100N时，物体被匀速提高50cm，在此过程中，拉力F做的功为____J，若动滑轮的重力为40N，不考虑摩擦则此过程中，额外功为

J；该滑轮组的机械效率为

。1002080%8.右图所示的是用滑轮组提起重物的装置示意图，把重G=3×104N的物体匀速提升10m，滑轮组的机械效率为80%，求拉力F做的功和拉力F的大小。解