2019年中考物理总复习优化设计第一板块教材知识梳理第三单元功和机械能简单机械第11课时功和机械能课件新人教版.pptx

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1、第三单元 功和机械能 简单机械,第11课时 功和机械能,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,一、功 1.定义 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,就说这个力对物体做了功。 2.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。 3.计算公式 W=Fs。 4.单位 焦耳(J),1 J=1 Nm。,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,二、功率 1.物理意义 表示物体做功快慢的物理量。 2.定义 功与做功时间的比。 3.公式4.单位 瓦特(W),1 W=1 J/s。,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,知识

2、梳理,自主测试,一,二,三,四,三、动能和势能 1.能量 物体能够对外做功就具有能量。 2.动能 (1)定义:物体由于运动而具有的能。 (2)影响动能大小的因素。 速度:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。 质量:运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。 3.势能 (1)重力势能:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。 (2)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。,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,四、机械能及其转化 1.定义 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.转化

3、 动能和势能可以相互转化。如滚摆、单摆等。 3.机械能守恒 如果只有动能和势能相互转化,尽管动能和势能的大小会变化,但机械能的总和不变,或者说,机械能是守恒的。 4.水能和风能的利用 (1)能量:流动的水和风具有大量的机械能。 (2)利用:发电,即将水能和风能具有的机械能转化为电能。,知识梳理,自主测试,一,二,三,四,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,1.水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断正确的是( ) A.重力对购物车做了功 B.支持力对购物车做了功 C.推力对购物车做了功 D.没有力对购物车做功 答案:C 解析:由题知,购物车在水平地面上运动,在

4、重力的方向上(竖直向下)购物车没有移动距离,所以重力不做功,故A错;由题知,购物车在水平地面上运动,在支持力的方向上(竖直向上)购物车没有移动距离,所以支持力不做功,故B错;购物车在水平推力的方向上移动了距离,所以推力对购物车做了功,故C正确、D错。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,2.右图为捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察滚摆运动过程,经过较长时间后滚摆会停止上下摆动。从能量角度对其分析,下列说法不正确的是( )A.滚摆沿着悬线向下运动时,重力势能减小,动能增加 B.滚摆到最低点后又上升,动能转化为重力势能 C.滚摆整个运动过程中,机械能守恒 D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆具有

5、的机械能减小 答案:C,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,解析:滚摆向上运动的过程中,由于高度升高,则重力势能增加,同时速度减小,则动能减小,即动能转化为了重力势能,故选项A、B正确;因重力势能和动能统称为机械能,又因为滚摆在运动的过程中,高度逐渐减小,说明机械能转化为内能,故机械能会减小,选项C错误,D正确。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,3.起重机把一个质量为0.5 t的工件在15 s内匀速向上提升了6 m,则起重机提升工件的拉力为 N,起重机提升工件的功率为 W。(g取10 N/kg) 答案:5 000 2 000 解析:由题意知,工件所受的拉力与工件的重力是一对平衡力,所以F=

6、G=mg=500 kg10 N/kg=5 000 N;起重机提升工件的功率,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,4.欧佩克组织和英美等西方国家原油数量单位通常用“桶”来表示,中国及俄罗斯等国家则常用“吨”作为原油数量单位。通过网络查询可知不同油田的原油密度不同,1桶=158.98 L。 (1)若原油密度为0.8103 kg/m3,取1桶=159 L,则1桶原油的质量为多少千克?(1 L=10-3 m3) (2)将1吨原油竖直匀速提升20 m,需要对油做的功是多少焦耳?(g取10 N/kg) 答案:(1)127.2 kg (2)2105 J 解析:(1)一桶原油的体积V=159 L=159 dm

7、3=0.159 m3, 由 可得,1桶原油的质量 m=V=0.8103 kg/m30.159 m3=127.2 kg。 (2)将1吨原油竖直匀速提升20 m,对油做的功 W=Gh=mgh=1103 kg10 N/kg20 m=2105 J。,1,2,3,1.关于功的计算问题 关于功的计算问题,一般综合性较强,往往综合考查重力公式、二力平衡、力的三要素、力和运动的关系等问题。 【例1】 某工人在水平地面上,用100 N水平推力以 0.5 m/s 的速度匀速推动500 N的物体,使它沿水平方向移动10 m,该过程中工人所做的功是 J,水平推力的功率是 W。 解析:该过程中工人所做的功W=Fs=10

8、0 N10 m=1 000 J,所用答案:1 000 50,1,2,3,1,2,3,一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10 m。若拉力做的功为500 J,则拉力的大小为 N。 答案:20 解析:题中描述的过程,在水平拉力作用下前进了25 m,拉力对物体做了功。而物体由于惯性前进了10 m,这一过程拉力消失了,所以拉力对物体没有做功。由W=Fs得,1,2,3,2.人体输出功率的测量与计算 测定人体输出功率时,均利用功率的定义式 通过间接方法来进行,需要测量的量有:人体的重力(或质量)、人体在竖直方向上移动的距离以及完成这些功所用的时间。,1

9、,2,3,【例2】 三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论: 甲:只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较; 乙:在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较; 丙:在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较。 正确的是( ) A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和丙,1,2,3,解析:在爬楼的过程中,需要克服人的重力做功,即所做的功W=Gh=mgh,故爬楼的功率 ,在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比

10、较,故正确的选项是D。 答案:D,1,2,3,1,2,3,某同学质量是40 kg,在2015年体育中考“1 min跳绳”测试中,她每次起跳的高度约5 cm,测试成绩是150次,1 min内该同学克服自身重力做的功约为 J,平均功率约为 W。(g取 10 N/kg) 答案:3 000 50 解析:该同学每起跳一次克服自身重力做的功W1=Gh=mgh=40 kg10 N/kg0.05 m=20 J,该同学在1 min内克服自身重力做的功W=150W1=15020 J=3 000 J,平均功率,1,2,3,3.关于机械能大小的判断 (1)根据机械能=动能+势能来判断。 【例3】 冬奥会上滑雪运动员从

11、山坡上匀速滑下,则运动员的( ) A.动能不变,重力势能减小 B.动能增加,重力势能减小 C.机械能守恒 D.机械能增加 解析:滑雪运动员从山坡上匀速滑下,运动员的质量是保持不变的。由于运动员的速度也没变,所以动能不变。高度降低了,所以受高度影响的重力势能减少了。机械能=动能+重力势能,由于动能不变,重力势能减少,所以机械能的总量是减少的。 答案:A,1,2,3,(2)在动能和势能的转化过程中,若考虑摩擦,则机械能减小。 【例4】 某同学骑自行车下一长坡时,在途中由于车速过快,于是捏紧刹车,降低车速,保持安全速度匀速行至坡底,下车检查,发现刹车片发烫。有关此过程的说法,正确的是 ( ) A.刚

12、下坡时,是动能转化为重力势能 B.匀速下行时,是重力势能转化为动能 C.匀速下行时,机械能保持不变 D.刹车片发烫,是做功改变了内能 解析:刚下坡时,是重力势能转化为动能,故选项A错误;匀速下行时,动能不变,所以不是重力势能转化为动能,故选项B错误;匀速下行时,动能不变,重力势能转化为内能,机械能减小,故选项C错误;刹车时,刹车片和轮胎互相克服摩擦做功,内能增加,这一过程中机械能转化成了内能,但能的总量不变,故选项D正确。 答案:D,1,2,3,(3)在动能和势能的转化过程中,若题中有“光滑”“自由”“不计阻力”等问题,说明不计摩擦,机械能不变。 【例5】 (多选)如图所示,在荡秋千时(不计能量损失),下列说法正确的是( ) A.经过最低点时,动能最小 B.到达最高点时,机械能最大 C.整个过程动能与重力势能之和不变 D.在向下摆的过程中,重力势能转化为动能,1,2,3,解析:荡秋千时,当人向最低点做下落运动时,其质量不变,速度变快,故动能变大,即到达最低点速度最大,动能最大,A选项错误;不计能量损失,人和秋千运动过程中动能和重力势能的总和,也就是机械能是一定的,选项B错误,选项C正确;在向下摆动过程中,动能增大,重力势能减小,此过程重力势能转化为动能,选项D正确。 答案:CD,