1、1第十一章 机械功和机械能11.1怎样才叫做功 1.机械功的定义:作用在物体上的力，使物体在_移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了功； 2.做功的两个必要因素：一是有_作用在物体上，二是物体在 移动了一段距离；【常考：不做功的三种情况】：有_无_。如推而不动，拉而不动，举着杠铃不动；有_无_。如投出去的篮球，踢出去的足球，由于惯性在空中向前飞，因为球已经离开人体，所以人对它已经没有了力，所以球离开人体后的过程，人对他_（做/不做）功；有力有距离，但是力和距离的方向_。如提着水桶/提着包/背着书包在水平路面走动，人施的力方向_，但是移动的距离方向_，两者垂直！不做功！3.做功多少的计算公式：
2、W= Fs 变形式：F=_ S=_【（F:_ 单位:_； S:_ 单位:_；W:_单位:_） 】注意：1J=1Nm. 1J 的意义：用_的力，使物体在力的方向上移动_的距离，即做功为 1J；4.机械功原理：使用任何机械都不能 ！【注意：使用机械可以省力或者可以省距离，但是省力必_距离，省距离必_力，既省力又省距离的机械是不存在的！即任何机械都不能省_！】【典型例题】例题 1：一位同学用水平力 F=100N,将一个重为 G=500N的木箱向前推了 2m，求这位同学做了多少功？重力做了多少功？(要求先画图再作答！)例题 2：一位同学用沿斜面向上的力 F=300N,将一个重为 G=400N的木箱沿斜
3、面推到 2m高处，斜面长为 4m，求这位同学做了多少功？克服重力做了多少功？(要求先画图再作答！)211.2怎样比较做功的快慢 1.机械功率: 叫做功率。 （做功的多少与所用_的比值叫做功率）2.功率的物理意义：表示物体 _ 的物理量。3.机械功率计算公式：P=W/t 变形式：W=_ t=_【W:_ 单位:_； t:_ 单位:_；P:_单位:_；】注意：1W=1J/s。 5W 的意义：表示_的时间内做功_,即为功率为 5W；瓦(W)、千瓦(KW) 1KW=1000W。【比较记忆】：功(W)，表示做功_的物理量， 单位 _ 公式 W= ；或：_功率(P)，表示做功_的物理量，单位 _ 公式 P=
4、 ； 4. 功率的测量（如测量人爬楼梯的功率）原理公式：P=_要测量的物理量(及仪器)：_ _ _【典型例题】：1、判断正误，并说明理由： 做功越多，功率越大； _ 做功时间越短，功率越大； 做功越快，功率越大； 功率越大，做功越快； 功率越大，做功越多； 功率越大，做功时间越少；_ 时间越长，做功越多； 功率越小，做功越慢；2、计算功率的大小：起重机把一个质量为 0.5t的工件在 15s内提升了 6m，取 g=10N/kg。求：起重机对工件所做的功； 起重机提升工件的功率。 一辆农用汽车的发动机功率是 45kW，若以 15m/s的速度行驶 1min，问：发动机在这段时间内做的功是多少？ 汽车
5、在这段时间内行驶的路程是多少？汽车发动机的牵引力是多少？匀速直线运动时计算功率的另一个推导式：P=311.3如何提高机械效率（1） 1.有用功(W 有 ）：完成任务时，人们为了达到工作目的而需要做的功。2.额外功(W 额 ）：完成任务时，人们不需要但又不得不做的功。【额外功主要来自于克服_和克服_而做的功。 】3.总功(W 总 ）：总动力所做的功，即有用功和额外功的总和。即 W 总 = W 有 + W 额 。4.机械效率()： 的比值。任何机械的机械效率都 1.5.机械效率()公式: = 总有 用W100。公式变形式：W 有 = _ W 总 = _6.提高机械效率的途径：合理减轻_；尽量减少有
6、害_。【典型例题】：1、判断正误，并说明理由： 采取有效的方式方法，机械效率可以达到 100%； 在完成一次任务的过程中，有用功一定比额外功多； 有用功和额外功是绝对的； 有用功越多，机械效率就越大； 额外功越少，机械效率就越大； 当总功一定时，有用功越多，额外功就越少，机械效率就越大； 有用功一定时，额外功越少，机械效率越大； 机械功率越大，机械效率也越大；2、如图所示，用两个完全相同的滑轮，匀速提升质量相等的物体。且物体质量大于滑轮质量，不计绳重和摩擦。比较甲乙两种方式可知：_更省力，_机械效率更高（ 两空选填“甲”或“乙” ）.3、计算功率和机械效率的大小：已知一个斜面的机械效率是 80
7、%，工人利用这个斜面将一个重为 2000N的货箱沿斜面匀速拉上一辆 2m高的卡车车厢，用时 25s，推力的大小为 1250N,求：(1) 工人有用功是多少焦？(2) 工人总功是多少焦？(3) 工人做功功率是多少？(4) 斜面的长度是多少？(5) 额外功是多少？斜面的摩擦力多大？411.3如何提高机械效率（2） 7、探究滑轮组的机械效率：(如下图)实验原理：_【需要测量的物理量】：被提升的物重_、 物体被提升的高度_、 绳子自由端的拉力_、 绳子自由端拉伸的距离_；实验操作注意事项：_ _ _拉动滑轮组提升物体。实验结论：a：_b：_8、计算滑轮组的机械效率：（如图）【步骤-绝招】（1）先找准五
8、个量；如右图中， “G=_ h=_ F=_ S=_ n=_ ”（2）然后代入公式即可：（以下只写公式）W 有 =_ W 总 =_ =_ P 拉 =_【(利用关系 S=nh)对于滑轮组的机械效率还有一个推导式】：= 总有 用W=_【典型例题】：例 1：如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重 100N，滑轮重 25N，绳重和摩擦不计图中 F 甲 =_N，图乙装置的机械效率 乙=_，若在图乙中再加挂一物体，它的机械效率将_（变大/变小）. 例 2：某人用如图的滑轮组匀速提升 2000N的重物，使用的拉力是 800N，绳子自由端被拉下 4m。求：(1)总功是多少焦？(2)有用功是
9、多少焦？(3)额外功是多少焦？(4)这个滑轮组的机械效率是是多少？5例 3：人用 100N的推力把重 150N的木箱从斜面底端沿斜面推到 2m高处.斜面长 4m，如图：这个人做了多少功？机械效率是多少？11.4认识动能和势能（第 1课时“机械能” ）1、能量：一个物体具有对外做功的本领，就说物体具有_，能量简称能。【注意】：能量是物体具有做功的本领，而不需要物体正在对外做功！2、动能：物体由于_而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有_能。【重要】：动能的大小跟_和_有关：速度相同时，物体的质量越大，动能_；质量相同时，物体的速度越大，动能_。3、重力势能：物体由于被 而具有的能叫做重力势能。
10、【重要】：重力势能的大小与_和被举高的_有关：高度相同时，物体的质量越大，重力势能_；质量相同时，物体被举得越高，重力势能_。4、弹性势能：物体由于发生_而具有的能叫做弹性势能。【弹性形变程度越大，物体的弹性势能_。 】5、机械能：势能包括_势能和_势能；_能和_能之和统称为_能。【常考点与方法】动能是否改变看质量和速度是否改变；重力势能是否改变看质量和高度是否改变；机械能是否改变看动能和势能之和是否改变(或看是否有“摩擦生热”消耗机械能)！探究动能影响因素的实验中：小球的速度是通过控制小球下落时的_来控制的；通过“_来反映小球动能的大小” ，这是_法；如果平面光滑，本实验_成功，因为“小球和
11、纸盒会_运动下去，无法比较纸盒被推动的距离” ；如果某次实验中，纸盒运动到了长木板的末端之外，则可以通过_来加以改进。 （增加纸盒质量/降低小球下落的高度/等）【典型练习】1.滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（ ）A.重力势能增加，动能增加 B.重力势能减小，动能减小C.重力势能增加，动能减小 D.重力势能减小，动能增加 2.某同学家住在高层住宅楼，当他乘坐电梯从一层匀速上升至第十五层的过程中，他的（ ）A.动能不变，重力势能增大 B.动能和重力势能都增大C.动能减小，重力势能增大 D.动能和重力势能都减小3.重力较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，它们动能相等，那么（ ）A.燕子比鸽
12、子飞得快 B.鸽子比燕子飞得快C.燕子与鸽子飞得一样 D.两者速度大小无法比较64.跳伞运动员在跳下飞机一段时间后降落伞打开，降落至地面时速度为零，运动员从开伞到降至地面的过程中动能 ，重力势能 ，机械能 _.（选填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。5.为了让城市变得更加清洁亮丽，在干燥天气的每一天清晨都有洒水车对城市主要干道进行洒水。若一辆高大的洒水车在平直的公路上匀速行驶洒水，在这个过程中洒水车的动能 ，重力势能 ，机械能_.（选填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。11.4认识动能和势能（第 2课时“机械能的转化” ）5.机械能：_能和_能之和统称为机械能。6.规律：物体的动能
13、和势能之间可以相互转化；如果存在阻力，转化过程中机械能不断_，如果不存在阻力，机械能总量_，即机械能守恒。【理解】：存在阻力时，会“摩擦生热” ，即_能要转化为“热” ，若没有外界其它能量补充，机械能总量就要减少，运动会慢慢停下来。【例如】：荡秋千的时候，秋千从高处往下的过程是_能转化为_能，从低处向上冲的过程是_能转化为_能，最终停下来是因为_.【方法论】：动能和势能之间的相互转化，一般是减少的那种能转化为增加的那种能；判断动能是否变化的关键词有：_判断势能是否变化的关键词有：_ 【典型例题】1.下列属于弹性势能转化为动能的情景是（ ）2.下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是（ ）3.如
14、图所示，是探究物体动能的大小与那些因素有关的装置，让一铁球从斜面不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上，目的是探究铁球动能的大小与 的关系；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能” ）达到探究目的，因为_。4.如图所示从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则运动员的重力势能先 ，后 。运动员的机械能 （选填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。5.如图所示，质量为 40g的金属小球从导轨的 a处自由滑下，依次经过b处、c 处，到达 d处时恰好停下。在从 a经过 b到 c的过程中，重力势能先_后_，动能先_后_；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗机械能转化为“热” ，转化的“热”可以看成是由小球减少的哪一部分机械能转化来的？_6. 如右图所示，人造地球卫星沿椭圆形轨道绕地球运行，卫星在_点A.火箭升空 B.小朋友玩滑梯 C.弹弓弹射子弹 D.上升的滚摆A小刚用弹弓上形变的橡皮条将“子弹”弹射出去C上海 “明珠线 ”上的轻轨车无动力滑上站台B小明脚踩滑板从高处滑下D子弹水平穿过苹果的瞬间6动能最大，在_点重力势能最大，在从远地点向近地点运动过程中，是_能转化为_能，它在_地点速度最大，总机械能_。
