《2022年人教版物理八级下册功和机械能基础型.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年人教版物理八级下册功和机械能基础型.pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、课题： 功和机械能教学目标： 1.了解做功的两个必要因素，知道进行功的计算；2.理解功率的定义和物理意义，掌握功率的计算公式；3.了解影响动能和势能的因素，知道能量的转化。教学难点： 功和功率的计算教学方法： 互动式教学教学过程： 1.检查反馈2.情景引入3.精讲精练知识点 1：功知识点 2：功率知识点 3：机械能知识点 4：能量的转化和利用4.课堂训练5.课堂小结6.作业精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 【知识网络】【课前小测】
2、1.自行车下坡时，不蹬踏板速度也会越来越快，在此过程中，自行车的动能逐渐，自行车的重力势能逐渐。2.初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛。其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（）A.3W B.30W C.300W D.3000 W 3.下面事例中，由重力势能转化成动能的是（）A . 风吹动风车转动B. 拉弯的弓把箭射出去C. 拧紧的发条带动钟表指针转动D. 秋千从高处向低处摆动功和机械能功单位：焦耳，简称焦，符号J，1J=1N m 定义式： W=Fs 做功的两个必要因素作用在物体上的力物体在这个力的方向上移动的距离功率定义式： P
3、=W/t物理意义：表示做功的快慢定义：功与做功所用时间之比叫做功率单位：瓦特，简称瓦， 符号 W，1W=1J/s 势能物体由于 高度 所决定的能物体的 质量 m 越大， 位置 h 越高，它具有的重力势能就越大重力势能弹性势能物体由于发生 弹性形变 而具有的能物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大动能物体由于 运动 而具有的能（1）质量相同的物体，运动的速度 越大，它的动能越大（2）运动速度相同的物体，质量 越大，它的动能也越大能的转化机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能能的转化：动能和势能可以相互转化机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和
4、不变，即：机械能守恒水能和风能的利用精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 【精讲精练】专题 1：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，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力对物体做了功。1.做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力； （2）物体在这个力的方向上移动的距离。2.力不做功的三种情况：不做功的情况原因实例图示有距离无力物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离，这时没有力做功足球离开脚后在水
5、平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功有力无距离有力作用在物体上，但物体没动， 即物体没有通过距离一名同学没有搬起石头，所以对石头没有做功力与距离垂直物体受到了力的作用， 也移动了一段距离，但通过的距离与力的方向垂直提着水桶水平移动一段距离，竖直提水桶的力不做功【归纳总结】（1）物理学中所说的做功与日常生活中所说的做工、工作的含义不同。（2）判断力是否对物体做了功，要抓住两个必要因素：物体是否受到了力的作用；物体在这个力的方向上是否移动了一段距离。若两者都满足，则力就做功，只要两者缺一，力就不做功。3.功的计算（1）功的计算： 在物理学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。（2）公式
6、： 用 F 表示力， s 表示物体在力的方向上通过的距离，W 表示功，则W=Fs。（3）单位： 在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛（N） ；距离的单位是米（m） ；功的单位是焦耳，简称焦（J） ，1J=1N1m=1Nm。【归纳总结】 应用功的公式计算时，必须注意以下三点：（1）要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功；（2）公式中的F 是作用在物体上的力，公式中的s 是在力 F 作用下“在力的方向上移动的距离”，这句话要引起重视，否则，计算功时容易出现错误。例如，某运动员用500N 的力将足球踢出20m 远，若用 W=Fs=500N20m=10000J 计算就是错
7、误的，因为踢球的力作用距离并不是20m；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - - （3）公式 W=Fs 中的 F 是使物体沿着F 方向移动s 距离的过程中， 始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。例 1（山东济宁中考） ：一个重200N 的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤去后，物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J，则拉力的大小为N。专题 2：功率1.定义： 功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快
8、慢的物理量【归纳总结】（1）功率表示做功的快慢，不表示做功的多少。（2）一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。（3）功率大的机械，做功不一定多；做功多的机械，功率也不一定大。2.公式： P=W/t，P 表示功率， W 表示功， t 表示做功所用的时间。3.单位： 在国际单位制中，功的单位是焦（J） ，时间的单位是秒（s） ，功率的单位是焦/秒（J/s） ，它有一个专门的名称叫做瓦特，简称瓦（W） 。工程技术上还常用千瓦（kW） ，兆瓦（ MW ）作功率的单位，1kW=103W，1MW=106W。例 2（福建莆田中考） ：小跳同学每次放学回家要背着沉重的书包爬上约15m 高的楼，累的气喘吁吁
9、。小跳同学和书包总重600N，爬楼用时3min。求：（1）小跳背书包爬楼克服重力所做的功；（2）小跳背书包爬楼克服重力做功的功率。4.功率的应用（1）功率的推导公式：当物体在动力F 的作用下，以速度v 沿着 F 的方向做匀速直线运动时，动力 F 所做的功为W=Fs=Fvt，动力 F 做功的功率为：P=Fvt/t=Fv（2）额定功率： 额定功率指机械在正常工作时的功率，即平常所说的机器的功率。机器的额定功率是一定的，由P=Fv 知，功率一定时机器的牵引力和速度成反比。例如，汽车行驶在平坦的路面上时，需要的牵引力较小，汽车的速度较大；汽车在爬坡时，需要的牵引力较大，就必须低速行驶。精品资料 - -
10、 - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 例 3（广西桂林中考） ：在体育考试中，小明投出的实心球在空中运动轨迹如图所示。若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s。则球下降过程中重力做功为J，功率为W。例 4 （安徽中考） ：一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为 108km/h。求：（1）小汽车匀速行驶时受到的阻力大小；（2）牵引力在10min 内所做的功；（3）若发动机的牵引力用
11、F 表示，小汽车的速度用v 表示，请推导出牵引力的功率P=Fv。专题 3：动能和势能1.能量： 物体能够对外做功，就说它具有能量。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。能的单位与功的单位相同，都是焦耳（J） 。2.动能 ：物体由于运动而具有的能。运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。例 5（江苏南京中考） ：在“探究物体动能大小与物体的速度、质量关系”的实验中，让小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，撞击水平木板上的木块，如图所示。（1）本实验的研究对象是。（2）小车放置的位置越高，木块被撞击得越远。研究表明：当一定时，物体动能的大小与物体的有关。（3）甲、乙两次实验木块移动过程中
12、受到的摩擦力分别为f甲、f乙，则（填序号）。f甲f乙 f甲f乙f甲=f乙3.重力势能： 物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。质量相同的物体，被举得越高，它的重力势能就越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。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。2.7m v 小车木块木板甲乙精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 5.重力势能和弹性势能统称为势能。6.动能和势能的比较概念特点影响因素动能物体由于运动而具
13、有的能凡是运动的物体都具有动能质量、速度势能重力势能物体由于高度所决定的能凡是被举高的物体都具有重力势能质量、位置弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能凡是发生弹性形变的物体都具有弹性势能形变程度例 6（山东潍坊中考） ：荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小丽同学荡秋千时的情景如图所示，在从右侧最高点到左侧最高点这一过程中，小丽的（）A. 动能一直增大，重力势能一直减小B.动能一直减小，重力势能一直增大C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大专题 4：机械能1.机械能： 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。动能是物体
14、运动时具有的能量，势能是存储着的能量。2.物体与机械能：一个物体只有动能，或者只有势能，或者既有动能也有势能，此时都可以说物体具有机械能。3.动能和势能的相互转化（1）动能和重力势能可以相互转化。当动能转化为重力势能时，动能减少，重力势能增大；当重力势能转化为动能时，重力势能减小，动能增大。（2）动能和弹性势能也可以相互转化。当动能转化为弹性势能时，动能减小，弹性势能增大；当弹性势能转化为动能时，弹性势能减小，动能增大。4.机械能守恒： 如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能守恒。例 7（湖北武汉中考） ：如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车
15、，下列说法正确的是（）A. 机械能不变，重力势能不变B.机械能变小，重力势能、动能变小C.机械能不变，动能变小D.机械能变小，动能不变精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 例 8（广东广州中考） ：跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（）A. 助跑阶段机械能不变B.起跳时机械能为零C.经过最高点时动能最大D.经过最高点时重力势能最大专题 5：水能和风能的利用水能风能概述水能属于自然界中具有大量机械能的自然资源，自然界中的瀑布、湍流、急
16、速的河水和海浪都具有水能风是流动的空气，由于不同地区、不同时刻、不同高度的空气温度不同，压强也不同，空气就会流动起来，从而形成风特点无污染、蕴藏量大、可循环利用资源丰富、无污染、不稳定、不便于储存利用（1）早期，人们利用水轮机来汲水、磨粉、碾谷（2）到 18 世纪，人们利用大功率水轮机来带动纺织机、冶金鼓风机工作（3）近代，利用水力带动水轮发电机发电（ 1）利用风能来驱动帆船航行（ 2）利用风能来推动风车做功（ 3）利用风能来发电【课堂训练】一、填空题1.小明用 100N 的力将重 30N 的铅球掷出7m 远，铅球抛出后的运动过程中人对铅球所作的功是J。2.起重机将 1000N 的重物匀速竖直
17、提升3m 后又把重物水平移动了1m， 起重机对重物所做的功是J。3.小刘提着重 50N 的物体沿着10m 长的斜坡登到5m 的高处，在上坡过程中小刘对物体做的功是J。4.在超市， 小明用 10N 的水平推力推动总重为400N 的购物车向前移动了10m，所用时间为20s，则在此过程中，小明对购物车做的功是J，小明做功的功率是W。5.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30g 的鸡蛋从18 楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25 楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与_有关，下落过程是将重力势能转化为 _。6.右图是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示。质量为 50
18、kg 的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以 1m/s 的速度匀速上行。则扶梯对他做的功是_J，对他做功的功率是_W。如果站在扶梯上的人数增多，扶助跑起跳最高点精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 梯的效率将 _ (填“变大”、 “变小”或“不变”)。若小华较快上楼，在扶梯以上述速度上行的同时，他又相对扶梯以1m/s 的速度在扶梯上向上步行，则他从一楼到达二楼所需的时间为_s。7.工人用定滑轮将重240N 的物体匀速向上提升，
19、所用拉力为250N，5s 内重物上升4m。此过程中，有用功为J，拉力做功的功率为W，写出一条拉力不等于物重的原因：。8.撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。到达最高点的过程中是动能和转化为；下落过程中能逐渐增加。二、选择题9.设在平直的公路上，以一般速度行驶的自行车所受的阻力约为人和车的总重的0.02 倍，则骑车人的功率最接近于（）A.1W B.100 W C.1kW D.10kW 10.如图所示的情景中，力F 对物体做功的是（）11.小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（）A. 他受重力、支持力、下滑力和
20、摩擦力的共同作用B.他受重力、支持力和摩擦力的共同作用C.他的重力势能转化成了动能和内能D.他的重力势能减小，动能增大，机械能不变12.如图所示，小球沿轨道由静止从A 处运动到D 处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（）A. 小球在 A 处的动能等于在D 处的动能B.小球在 A 处的动能大于在D 处的动能持杆助跑撑杆起跳上升越杆下落精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - - C.小球在 B 处的机械能小于在C 处的机
21、械能D.小球在 B 处的机械能等于在C 处的机械能13.迎世博晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中气球的（）A. 动能转化为势能，机械能不变B.动能转化为势能，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14.下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是（）A. 跳伞运动员在空中匀速下落的过程B.热气球上升的过程C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程D.铅球自由下落的过程15.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图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. 从 a 点向 b 点运动过程中，
22、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.从 c 点下 落到 d 点过程中，重力势能转化为动能D.在 a 点和 e 点都处于静止状态，因此机械能相等16.在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水。下列关于其机械能变化的说法中正确的是（）A. 动能不变，机械能减小B.动能减小，机械能减小C.动能不变，机械能不变D.动能减小，机械能增大三、计算题17.某型号汽车发动机的额定功率为6104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：（1）发动机所提供的牵引力大小（2）行驶速度的大小（3）行驶 5min 牵引力
23、所做的功18.2004 年 5 月 27 日上午 9 时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 国道相接，西至城县苹塘镇与319 国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长 3068m，一辆质量为2.0103kg 的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0103N，问：（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？（2）小汽车牵引力所做的功
24、是多大？（3）小汽车此时的功率是多大？19.水桶内装有体积为1.910-2m3的饮用水，小张同学为班级的饮水机换水，他从地面匀速提起水桶放到 1m 高的饮水机上 (水桶的质量不计)，求：（1）桶中水的质量（2）小张同学所做的功【作业】1.如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远。回答以下问题：（1）设计本实验的目的是研究_。（2）让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了_ _ 。（3）此实验得出的结论是_ 。（4）下表中给出了一头牛慢步行走和一名普
25、通中学生百米赛跑时的一些数据。分析数据，可以看出。对物体动能大小影响较大的因素是，你这样判断的依据是物体质量 m/kg 速度 v/m?s-1 动能 E/J 牛约 600 约 0.5 约 75 中学生约 50 约 6 约 900 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 。2.为了在中考的体育测试中取得好成绩，小雨同学每天都进行体育锻炼。（1）他先沿着 200m 长的跑道慢跑锻炼，从6:00 到 6:10 共跑了 12 圈。他的平均速度大
26、约是多少？（2）慢跑结束后开始跳绳。如果小雨的质量是60kg，他每次起跳高度约是5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦？（3）在中考的“ 1 分钟跳绳”测试中，小雨同学跳了160 次，而小明同学跳了100 次。试问：测试中，成绩好的同学做功一定多吗？说出你的理由。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 功和机械能答案【课前小测】1. 增大；减小2. C 3. D 【精讲精练】例 1：20 例 2： （1）W=9.0 103J；
27、 （2）P=50W 例 3：54；72 例 4： （1）F阻=2000N； （2）W=3.6 107J； （3）P=W/t=FS/t=Fv/t=Fv 例 5： （1）小车；（2）质量；速度； （3）例 6：D 例 7：B 例 8：D 【课堂训练】一、填空题1. 0 2. 3.01033. 250 4. 100；5 5. 高度；动能6. 1470（或 1500） ；294（或 300） ；变大； 2.5 7. 960；200；绳与滑轮之间有摩擦（或提升定滑轮要做额外功）8. 弹性势能；重力势能；动二、选择题题号9 10 11 12 13 14 15 16 答案B C B D C D C B 三、
28、计算题17. （1）F=1800N； （ 2）v=33.3m/s； （3）W=1.8 107J 18. （1）v=15.34m/s； （ 2）W=6.136 106J； （3）P=3.068104W 19. （1）m=19kg； （2）W=186.2J（或 190J）【作业】1.（1）动能与质量的关系（2）保证钢球到达水平面的速度相同（3）速度一定时，质量越大，动能越大（4）速度；牛的质量是中学生的12 倍，中学生的速度是牛的12 倍，但中学生的动能是牛的12倍，所以影响动能较大的是速度。2.（1）v=4m/s （2） W=29.4J（或 30J）（3）相同时间内做功多少与重力大小、跳起高度、次数有关。而本题中只明确了次数关系，重力和高度的关系都不明确，无法得出明确结论，所以得分高的同学，做功不一定多。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - - -