最新粤沪版初三物理教案机械功和机械能.docx

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最新粤沪版初三物理教案机械功和机械能

学科：

物理任课教师：

授课时间：

星期:

1、做功的两个必要因素

2、机械功的计算公式：

W=FS

3、功率的概念:

P=W/t

4、功的原理

5、有用功和总功，机械效率

6、动能、势能的初步概念，动能、势能可以相互转化

1、正确理解“功”的意义

功的概念：

一个物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段距离，称这个力对物体作了功。

功的两个因素：

一个是作用力，一个是作用力方向上物体通过的路程，两者缺一不可。

2、如何理解做功的两个必要因素

⑴物体移动了一段距离，但没有受到力的作用。

例如物体在光滑水平面做匀速运动

⑵物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离,例如,用力推车,车没有推动。

⑶物体受到了力的作用,也通过了距离.但物体移动的距离跟物体受到力的方向垂直.

功的计算公式：

功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上物体通过的路程乘积

W=Fs单位N·m国际通用：

焦耳J

功的原理

使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是否在省力的同时也能省距离呢？

结论：

大量事实表明：

使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械是多做的功，也就是使用任何机械都不省功。

【例1】用100N水平拉力，将质量为100kg的物体沿水平地面拉动10m，

（1）若物体作匀速运动，则拉力对物体做多少功？

重力对物体做多少功？

物体受到的阻力是多少？

（2）若地面光滑，则拉力对物体做多少功？

重力对物体做多少功？

物体还作匀速运动？

【巩固练习】

1．对功的理解，下列说法中正确的是（）

A．作用在物体上的力越大，力做的功就越多

B．物体通过的路程越长，作用力做功越多

C．有力作用在物体上，并且物体移动了一段距离，则力一定对物体做了功

D．物体在力的作用下，并沿方的方向移动了距离，则力做了功

2．某同学不小心扭伤了脚，你背他去医务室检查，在下列过程中你对他做了功的过程是（）

A．把他由地上背到你身上时

B．背着他站着不动时

C．背着他在水平路面上行走时

知识点睛

D．背到医务室门前拐弯时

3、功率的物理涵义

功率是表示物体做功快慢的物理量

功率是指单位时间做功的多少。

它是由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因素决定的

4、功率的计算公式：

P=W/t

由此可知，相同的时间做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。

推导变形公式为：

P=w/t=FS/t=F·V

W=Ptt=w/p

单位换算：

1W=1J/s1KW=1000w1MW=106W

物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。

在功率Ｐ一定时，力Ｆ与速度Ｖ成反比。

当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。

【例2】功率是描述什么的物理量？

什么叫功率？

它的计算公式是什么？

单位是什么？

【例3】

用图所示的滑轮组，水平拉动重为100N的物体以0.5m／s的速度在水平地面上匀速运动，若物体受到的摩擦力为60N，不计机械自重和摩擦，则拉力大小为N，10s拉力做的功为J，拉力的功率为w。

【巩固练习】如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他在跑步机上以5m／s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N．

求：

（1）他在这段时间相当于跑了多少路程?

（2）他在这段时间做了多少功?

（3）他做功的功率是多少?

5、机械效率

有用功：

必须要做的功（有利用价值的功）。

额外功：

不必需单不得不做的功（无利用价值而又不得不做的功）。

有用功Ｗ有在总功Ｗ总里所占百分比叫机械效率，机械效率用ŋ表示。

ŋ＝W有/W总×100%

因为W总=W有用+W额外，所以

W有用＜W总,即有用功总是小于总功,机械效率总小于1。

机械效率由有用功和总功两个因素决定的，要正确区分出有用功和总功。

[例四]:

用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G，如图所示。

已知物重G=600N，拉力F=250N，求重物升高0.5m时，拉力所做的有用功、额外功及机械效率。

若不计绳重和摩擦力，求动滑轮的重。

【巩固练习】

1、用定滑轮提升重为200N的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求定滑轮的机械效率。

2、如图所示，用一个动滑轮把重200N的物体提高了1m，所用的拉力为125N，则动滑轮所做的有用功W有用=________J，它的机械效率η=__________。

若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将_______________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

知识点睛

6、机械能

[思考]：

什么是能？

它的单位是什么？

在物理学中，一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量。

能是反映物体做功本领的物理量，一个物体能够对外做功越多，它的能量就越大。

它的单位是焦耳。

动能：

物体运动而具有的能，叫做动能。

如运动的汽车具有动能，我国前不久发射的神州舟六号飞船在升空的过程中也具有动能。

物体的动能跟它的速度、质量有关。

重力势能：

被举高的物体所具有的能，物体重力势能的大小跟物体的质量、物体被举高的高度有关。

弹性势能：

发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能。

物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

机械能的互相转化和守恒

重力势能和弹性势能统称为势能。

动能和势能统称为机械能。

物体具有动能和势能是可以相互转化的。

转化过程中能的总量保持不变。

【巩固练习】

1、物体由于运动而具有的能量叫；由于而具有的能量叫重力势能；由于发生而具有的能量叫弹性势能。

2、从斜面上滚下来的能将水平面上的木块撞击一定的距离，我们说滚动着的小球具有动能，同样的小球，从斜面的更高处滚下，在水平面上的速度，将木块撞得，则小球的动能。

所以说小球的速度，则动能越大。

从同一高度滚下的质量不同的小球，刚滚到水平面时，所具有的速度（填“相同”或“不同”），但质量大的小球将木块撞击得更（填“近”或“远”）。

由此可见，以相同速度运动的物体，质量越大，动能。

3、玩具弹弓能将塑料子弹射出去，被拉伸的橡皮筋具有。

橡皮筋被拉伸得越长，发生的形变越大，子弹被射得越远，说明弹性势能与物体的的大小有关，越大，弹性势能越大。

4、关于重力势能，下列说确的是（）

A、大铁锤的重力势能一定比小铁球的重力势能大

B、大铁锤的重力势能可能比小铁球的重力势能小

C、大铁锤的重力势能不可能为O

D、小铁球的质量如果较小，它就不具有的重力势能

5、一架竖直匀速上升的直升飞机，它的（）

A、动能增加，重力势能不变

B、动能不变，重力势能增加

C、能和重力势能都增加

D、动能不变，机械能也不变

【例1】在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m（图1），推箱子的小朋友做了多少功？

如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？

【例2】某人用100N顿的水平拉力，将500N顿的物体在水平地面上匀速移动8m，拉力做了多少功？

若他用100N顿的力竖直向上提此重物，他对物体做多少功？

【例3】重2540N的货物。

如图2所示，滑轮组把它提升1.7m。

若不考虑摩擦，也不考虑滑轮和绳子的物重，则：

（1）绳端拉力F是多少N？

（2）绳端移动的距离是多少m？

　　（3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的物重，须在绳端施力800N，滑轮组的机械效率是多少？

图2

【例4】下面的物体中，只具有动能的是______；只有势能的是______；既具有动能、又具有势能的是[]。

A．停在地面上的汽车。

　　B．在空中飞行的飞机。

　　C．被起重机吊在空中静止的货物。

　　D．弹簧。

　　E．在水平铁轨上正行驶的火车。

【例5】下列物体各具有什么形式的机械能？

（1）高速升空的火箭；

（2）被拉长的弹弓橡皮条；

　　（3）被水电站拦河坝拦住的上游水；

　　（4）竖直到达最高点的上抛小球。

【例6】判断下列几种情况下，物体的动能、势能是否变化？

是增加还是减少？

（1）货物在钢丝绳的牵引下上升，但速度在减小；

（2）电梯上升得越来越快；

　　（3）汽车在平直公路上匀速前进；

　　（4）弯曲的钢锯条在逐渐变直。

【例7】一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升，在整个过程中，乒乓球机械能转化的情况是[]

　　A．势能→动能→势能。

　　B．动能→势能→势能。

　　C．动能→势能→动能→势能→动能。

　　D．势能→动能→势能→动能→势能。

填空题

8.人用水桶从井中提水的时候，对水所做的功是　　　功，对桶和绳所做的功是　　　功．

9.起重机将3000N的物体在1min匀速升高20m，在这段时间起重机做的功为6×104J，起重机的功率为　　　W。

10．甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两个对木头做功的大小关系是W甲　　　W乙（选填“＞”、“＝”或“＜”＝，对木头做功快的是　　　同学。

11．重500N的物体，在100N的水平拉力作用下，沿水平地面以0.5m／s的速度匀速运动10s．在这个过程中，重力所做的功

是　　　J，拉力做功的功率是　　　w．

12．（如图2所示，已知物重等于G，请你补充一个物理理，用物得G和补充的物理量求出动滑轮的机械效率（绳重和摩擦忽略不计）补充的物理量名称和符号:

　　　机机械效率=　　　.

13．用图3所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升h.绳子移动的距离为

　　　；所做的有用功为　　　；假设所用的拉力为F，则该滑轮组的机械效率为　　　.

图2图3

14．用如图5所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为　　　;若物体运动的速度为0.2m/s，则10s拉力做的功是　　　J.

图5

15．一台液压起重机在10s把一辆重为15000N的汽车举高了2m，起重机对汽车做了

　　　焦的功，功率是　　　W。

16.下列物体中：

A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车；只具有动跳的是　　　．只具有势能的是　　　．既具有动能，又具有势能的是　　　．

17．运动员在撑杆跳高时，经历了助跑——起跳——越杆——落下等过程．图12是起跳的情景，此时运动员的　　　能转化为　　　能．

18．在运载火箭的推动下，“神舟五号”载人飞船飞离地面的过程中，速度越来越大，在此过程中，航天英雄利伟所具有的动能　　　，具有的机械能　　　。

（选填“变大”、“变小”、“保持不变”）

19．自行车下坡时，不瞪脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐　　　，自行车的重力势能逐渐

　　　。

（选填“增大”、“减小”或“不变”）

20．如图13所示，跳伞运动员在“中华第一高楼”——金茂大厦进行跳伞。

运动员从345m的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能　　　（选填“增大”、“不变”或“减小”），若以　　　为参照物，运动员是静止的。