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1、第十一章第十一章功和机械能功和机械能 复习课复习课物体在力的方向物体在力的方向上移动的距离上移动的距离S功功W=Fs作用在物体上作用在物体上的力的力F力的作用力的作用显出成效显出成效单位：单位：1 J=1 Nm典型不做功的典型不做功的三种情况三种情况做功的做功的快慢快慢功率功率tWP 单位：单位：1 W=1 J/sP=Fv能量能量物体能够物体能够对外做功对外做功1功功知识结构知识结构转转 化化动动 能能重力势能重力势能弹性势能弹性势能速速 度度高高 度度形变程度形变程度机械能机械能质质 量量质质 量量守守 恒恒2机械能机械能 如果一个力作用到物体上，物体在这个力的如果一个力作用到物体上，物体在
2、这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，乘积，W = Fs 。 功与时间的比叫功率，。功与时间的比叫功率，。 功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功。内所做的功。WP =t基本概念基本概念1功功22功率功率例例甲、乙、丙三位同学分别把质量不同的物体甲、乙、丙三位同学分别把质量不同的物体匀速竖直向上提，所测数据如下表：匀速竖直向上提，所测数据如下表：同学同学质量质量 / kg升高高度升高高度 / m时间时间 / s
3、甲甲41.52乙乙814丙丙100.55 根据上表可知，做功最多的是根据上表可知，做功最多的是_同学，同学，做功最快的是做功最快的是_ 同学，同学， 你是根据比较你是根据比较_来判断出做功快慢的。来判断出做功快慢的。乙乙甲甲单位时间内完成的功单位时间内完成的功 物体由于运动而具有的能叫动能。物体由于运动而具有的能叫动能。 物体的质量越大、运动速度越大，动能越大物体的质量越大、运动速度越大，动能越大 。 在地球表面附近，物体由于高度所决定的能叫重在地球表面附近，物体由于高度所决定的能叫重 力势能力势能。 物体的质量越大，位置越高，重力势能越大。物体的质量越大，位置越高，重力势能越大。 物体由于弹
4、性形变而具有的能叫弹性势能。物体由于弹性形变而具有的能叫弹性势能。 物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。 动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。 动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能守恒。相互转化，机械能守恒。3动能和势能动能和势能4机械能及其转化机械能及其转化1做功的两个必要因素做功的两个必要因素2. 三种不做功的情况三种不做功的情况 注重概念的理解注重概念的理解 作用在物体上的力作用在物体上的力 F 物体在力的方向上通过的距离物体在力的方向上通过的距离
5、s 有力，但在力的方向上通过的距离为零；有力，但在力的方向上通过的距离为零； 通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用；通过了距离，但在距离的方向上没有力的作用； 有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。有力且通过距离，但力和距离的方向相互垂直。例例下列关于物体是否做功的说法中正确的是下列关于物体是否做功的说法中正确的是( () )。A小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功B起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对 钢筋做了功钢筋做了功C被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球被脚踢出的足球在草
6、地上滚动的过程中，脚对足球 做了功做了功D小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功D3物体匀速运动时的功率物体匀速运动时的功率 功率定义式功率定义式 匀速运动时匀速运动时 导出公式导出公式 P = FvWFsFtPFtttWP =tst 例：例：某汽车的功率为某汽车的功率为30 kW，若以，若以54 km/h的速度匀的速度匀速前进，求：牵引力多大？速前进，求：牵引力多大？解：解：P=30 kW=30 000 W =54 m/h=15 m/s PF 3000W2000N15m/sPF4功和能的关系功和能的关系例例 物体自由下落重力势能减少，重力做功
7、；物体自由下落重力势能减少，重力做功； 举起重物克服重力做功，重力势能增加。举起重物克服重力做功，重力势能增加。 做功的过程就是能量转化或转移的过程。做功的过程就是能量转化或转移的过程。 物体的动能和势能发生了变化，一定有力物体的动能和势能发生了变化，一定有力对物体做了功。对物体做了功。探究物体的动能跟哪些因素有关探究物体的动能跟哪些因素有关 怎样控制钢球在水平面上的的速度？怎样控制钢球在水平面上的的速度？ 根据什么现象根据什么现象判断钢球的动能？判断钢球的动能？例如，钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一例如，钢球从斜面上由静止滑下，撞击到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。个小木块上，能将木块撞
8、出一段距离。 如图所示，用质量不同的钢球如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。 （1 1）让钢球让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的； （2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟）本实验研究的是钢球具有动能大小跟的关系；的关系； （3）实验可得结论）实验可得结论: _。质量质量速度相同的物体，质量越大，动能越大速度相同的物体，质量越大，动能越大速度速度1如如图所示的四种情景中，人对物体做功的是图
9、所示的四种情景中，人对物体做功的是( ( ) )。 运用知识解决问题运用知识解决问题举重运动员举举重运动员举着杠铃不动着杠铃不动工人将货箱从工人将货箱从地面搬到桌上地面搬到桌上修理工用力推修理工用力推汽车，车没动汽车，车没动大力士支撑着大大力士支撑着大轮胎静止不动轮胎静止不动ABCDB 2. 关于功率下列叙述中正确的是关于功率下列叙述中正确的是( ( ) )。 A做功的时间越短，功率越大做功的时间越短，功率越大 B做功的时间越长，功率越大做功的时间越长，功率越大 C用的力越大，做功时间越短，功率越大用的力越大，做功时间越短，功率越大 D做功越多，做功时间越短，功率越大做功越多，做功时间越短，功
10、率越大D3在在100 m深的矿井里，每分钟积水深的矿井里，每分钟积水9 m3，要想，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？抽水？解：每分钟水泵抽起的水重解：每分钟水泵抽起的水重 G=mg=r rgV， 水泵克服重力做功水泵克服重力做功W=Fs =Gh =r rgVh 水泵抽水功率水泵抽水功率 gVhWP =tt 水水r r3331 0 10 kg/m9 8N/kg9m100m60s. 51 47 10 W=147kW.4甲、乙两个同学体重之比是甲、乙两个同学体重之比是4 : 5，都从一，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为8 : 7，那，那么甲、乙做功之比为么甲、乙做功之比为_，功率之比为，功率之比为_。4 : 57 : 105一辆汽车匀速上坡，它的一辆汽车匀速上坡，它的( ( ) )。 A动能增加，势能增加动能增加，势能增加 B动能不变，势能增加动能不变，势能增加 C势能增加，机械能不变势能增加，机械能不变 D势能增加，机械能减少势能增加，机械能减少B6喜鹊的质量比燕子大，若它们以同一速度飞喜鹊的质量比燕子大，若它们以同一速度飞行时，具有相等的机械能，那么一定是行时，具有相等的机械能，那么一定是_飞飞得高得高 。燕子燕子