专题9++功和机械能++简单机械+知识要点总结梳理(共49张)课件.pptx

1、专题9 功和机械能 简单机械功的概念功：如果对物体施加了力，并且物体在该力的方向上移功：如果对物体施加了力，并且物体在该力的方向上移动了距离，即称为该力对物体做了机械功。动了距离，即称为该力对物体做了机械功。FsF 马拉车马拉车 拉力对车做功拉力对车做功功的概念功：如果对物体施加了力，并且物体在该力的方向上移功：如果对物体施加了力，并且物体在该力的方向上移动了距离，即称为该力对物体做了机械功。动了距离，即称为该力对物体做了机械功。玩具吊车提升重物玩具吊车提升重物sFF 拉力对重物做功拉力对重物做功做功的两个必要因素 作用在物体上的力作用在物体上的力 物体沿力的方向通过的距离物体沿力的方向通过的

2、距离FsFsFF功的计算 功等于作用在物体上的力与物体功等于作用在物体上的力与物体沿力的方向通过的距离的乘积。沿力的方向通过的距离的乘积。功的单位功的单位FsW NmNm焦耳，简称焦焦耳，简称焦 J （功、能、热量单位）（功、能、热量单位）1J1 Nm 1N的力使物体沿力的方向上通过的力使物体沿力的方向上通过1m的距离时所做的功为的距离时所做的功为1J。功的计算在平地上，用在平地上，用50 N的水平推力推动重的水平推力推动重100 N的箱子，前进了的箱子，前进了10 m，当推力撤去后，当推力撤去后,物体又前进了物体又前进了2 m,推箱子的小朋友做推箱子的小朋友做了多少功？重力对物体做的功是多少

3、？如果把这个箱子匀速了多少功？重力对物体做的功是多少？如果把这个箱子匀速举高举高1.5 m，他做了多少功？，他做了多少功？功率（1）物理意义：表示物体做功快慢的物理量。）物理意义：表示物体做功快慢的物理量。（2）定义：单位时间内完成功的多少叫做功率。）定义：单位时间内完成功的多少叫做功率。（3）定义式：）定义式：（4）单位：）单位：焦焦/秒秒（J/S)，叫做瓦特，简称瓦，叫做瓦特，简称瓦（W）1 kW1 000 W 1 MW106 WtWP FvtsFtFstWP导出式：导出式：用用2s的时间把物理书从地上捡到书桌上，估算功率。的时间把物理书从地上捡到书桌上，估算功率。功率机械的功率为机械的功

4、率为50W，表示什么含义？，表示什么含义？表示机械在表示机械在1s内做了内做了50J的功。的功。功率马长时间奔跑时的功率约为数百瓦高速铁路列车的功率可达20 000 kW人平时骑自行车的功率约为60 W80 W小轿车发动机的功率可达100 kW以上飞机发动机的功率可达1 000 kW以上万吨级远洋货轮的功率可达10 000 kW以上能量 如果物体如果物体能够能够对外对外做功做功，就说它具有，就说它具有能量能量。能是能量的简称，可以理解为能是一种本领。能是能量的简称，可以理解为能是一种本领。疾驰的汽车疾驰的汽车能量不同形式的能量不同形式的能量动能物体由于物体由于运动运动具有的能叫做具有的能叫做动

5、能动能。一切一切运动运动的物体都具有的物体都具有动能动能。动能探究：探究：物体物体动能动能大小与大小与速度速度和和质量质量的关系的关系采用转换法，转换为对外做功多少。采用转换法，转换为对外做功多少。采用控制变量法。采用控制变量法。思考：如何比较物体动能的大小？思考：如何比较物体动能的大小？思考：影响物体动能的因素多于一个，怎么办？思考：影响物体动能的因素多于一个，怎么办？动能探究：物体探究：物体动能大小与动能大小与速度速度和和质量质量的关系的关系探究：探究物体的动能跟物体速度大小的关系探究：探究物体的动能跟物体速度大小的关系控制变量控制变量自变量自变量因变量因变量质量质量速度速度动能动能改变小

6、球由静止释放的高度改变小球由静止释放的高度转换为相同滑块受撞击后前进的距离转换为相同滑块受撞击后前进的距离动能探究：探究物体的动能跟运动探究：探究物体的动能跟运动物体质量物体质量的关系的关系控制变量控制变量自变量自变量因变量因变量速度速度质量质量动能动能控制质量不同小球同时释放的高度相同控制质量不同小球同时释放的高度相同转换为相同滑块受撞击后前进的距离转换为相同滑块受撞击后前进的距离动能重力势能物体由于物体由于被举高被举高而具有的能而具有的能叫做重力势能叫做重力势能。重力势能的大小与重力势能的大小与被举高的高度被举高的高度和和质量质量有关。有关。重力势能弹性势能物体由于发生物体由于发生弹性形变

7、弹性形变而具而具有的能叫做弹性势能，弹性有的能叫做弹性势能，弹性势能与势能与弹性形变量弹性形变量有关。有关。机械能动能和势能统称为机械能。动能和势能统称为机械能。机械能守恒动能和势能可以相互转动能和势能可以相互转化。化。在只有动能和势能在只有动能和势能相互转化的过程中相互转化的过程中，机，机械能的总量保持不变，械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。即机械能是守恒的。认识杠杆支支 点点(O)：杠杆绕着转动的点：杠杆绕着转动的点动动 力力(F1)：促使杠杆转动的力：促使杠杆转动的力阻阻 力力(F2)：阻碍杠杆转动的力：阻碍杠杆转动的力在力的作用下绕固定点转动在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做的硬棒

8、叫做杠杆杠杆。动力臂动力臂(L1)：从支点到动力作用线的垂直距离：从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的垂直距离：从支点到阻力作用线的垂直距离认识杠杆F1F2l1o ol2力臂的作图方法：力臂的作图方法：（1）找支点找支点（2）作出作出力的作用线力的作用线，用虚线正向或反向延长，用虚线正向或反向延长（3）点到线画点到线画垂线垂线虚线虚线（4）标标出力臂出力臂动力臂动力臂L1，阻力臂，阻力臂 L2杠杆的平衡条件杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡。转动时，我们就说杠杆平衡。提出问题：提出问题：

9、杠杆在满足什么条件时才会平衡？杠杆在满足什么条件时才会平衡？猜想与假设：猜想与假设：F1+L1=F2+L2F1L1=F2L2F1/L1=F2/L2F1 L1=F2 L2实验操作实验操作杠杆的平衡条件（1）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。）调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。（2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力衡。将动力F1、阻力、阻力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记录在表格中。记录在表格中。（3）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力臂的大小，再做）改变阻力和阻力臂的大小，相应调节动力和动力

10、臂的大小，再做几次实验。几次实验。（4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。将动力F1、阻力、阻力F2、动力臂、动力臂l1、阻力臂、阻力臂l2记录在表格中。记录在表格中。杠杆的平衡条件1221LLFF杠杆的平衡条件杠杆的平衡条件:动力动力动力臂动力臂 阻力阻力阻力臂阻力臂F1L1 F2L2 意义：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。意义：动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。省省力力杠杠杆杆它们有何共同特点？它们有何共同特点？（动力臂（动

11、力臂阻力臂）阻力臂）费费力力杠杠杆杆它们有何共同特点？它们有何共同特点？（动力臂（动力臂阻力臂）阻力臂）F F2 2F F1 1动力臂动力臂l l1 1阻力臂阻力臂l l2 2O O动力臂动力臂=阻力臂阻力臂等臂杠杆等臂杠杆天平是等臂杠天平是等臂杠杆的典型应用杆的典型应用杠杆的分类结构特点结构特点是否省力是否省力是否省是否省距离距离应用举例应用举例 L动动L阻阻 省力省力费距离费距离撬棒、起子撬棒、起子、铡刀、铡刀、抽水机抽水机L动动L阻阻 不省力不省力不省距离不省距离天平、跷跷板天平、跷跷板L动动L阻阻 费力费力省距离省距离脚踏板脚踏板、镊子、食、镊子、食品夹、钓鱼竿品夹、钓鱼竿认识滑轮工作

12、时，工作时，轴不随物体移动轴不随物体移动的滑轮的滑轮叫定滑轮。叫定滑轮。工作时，工作时，轴跟物体一起运动轴跟物体一起运动的滑的滑轮叫动滑轮。轮叫动滑轮。滑轮的使用特点使用使用定滑轮定滑轮工作时，工作时，不能省力，不能省力，但可以但可以改变用力的方向。改变用力的方向。使用使用动滑轮动滑轮工作时，可以工作时，可以省一半的力，省一半的力，但但不能改变用力的不能改变用力的方向。方向。s拉h物s拉2h物滑轮的使用特点FFn为承担物重的绳子段数。为承担物重的绳子段数。滑轮组：滑轮组：F拉拉(GG动动)/n s拉拉n h物物滑轮的使用特点FF这两种绕线方法有什么不同？这两种绕线方法有什么不同？1绳子的起点绳

13、子的起点2拉力的方向拉力的方向3拉力的大小拉力的大小4移动的距离移动的距离滑轮的实质F1F2OL1=L2F2F1OL1L2L1L2定滑轮的实质定滑轮的实质:等臂杠杆等臂杠杆OL1L2L1=2L2F1F2滑轮的实质动滑轮的实质动滑轮的实质:动力臂是阻力臂动力臂是阻力臂2 2倍倍的省力杠杆的省力杠杆使用机械是否省功大量实验表明：使用任何机械都不省功！大量实验表明：使用任何机械都不省功！机械效率额外功额外功有用功有用功总功总功有用功：直接对物体所做的功。有用功：直接对物体所做的功。额外功：不可避免的对机械本身额外功：不可避免的对机械本身 和克服摩擦等因素做的功。和克服摩擦等因素做的功。总功：有用功和

14、额外功的总和总功：有用功和额外功的总和 W总总W有用有用W额外额外测滑轮组的机械效率总有WWFsGh为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？测出哪些物理量？重力重力G物体移动距离物体移动距离h绳子自由端移动距离绳子自由端移动距离s绳端绳端拉力拉力F弹簧测力计弹簧测力计刻度尺刻度尺测量工具测量工具需要哪些测量工具？需要哪些测量工具？实验原理：实验原理：实验器材：实验器材：滑轮组滑轮组，绳绳，物体（或钩码）物体（或钩码），铁架台，铁架台弹簧测力计弹簧测力计刻刻 度度 尺尺测量工具测量工具测滑轮组的机械效率1.1.为

15、了避免测力计的重力对实验产生的为了避免测力计的重力对实验产生的影响，弹簧测力计如何使用？若用一个影响，弹簧测力计如何使用？若用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，怎定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，怎样组装？样组装？弹簧测力计要竖直向上拉动弹簧测力计要竖直向上拉动实验设计：实验设计：测滑轮组的机械效率2.2.怎样提升滑轮组，弹簧测力计的读数才怎样提升滑轮组，弹簧测力计的读数才准确？准确？弹簧测力计要弹簧测力计要竖直向上匀速竖直向上匀速拉动滑轮组拉动滑轮组3.3.用弹簧测力计测拉力读数时，弹簧测力计用弹簧测力计测拉力读数时，弹簧测力计应在向上的匀速运动中，还是静止状态？应在向上的匀速运动中，还是静

16、止状态？向上的匀速运动中（静止状态不做功）向上的匀速运动中（静止状态不做功）实验设计：实验设计：测滑轮组的机械效率4.4.怎样知道所提升钩码受到的重力？怎样知道所提升钩码受到的重力？用弹簧测力计测出，不能用用弹簧测力计测出，不能用G=mg计算。计算。实验设计：实验设计：测滑轮组的机械效率实验设计 先把钩码（的上沿或下沿）放到刻度尺某先把钩码（的上沿或下沿）放到刻度尺某一整刻度处一整刻度处,读出重物的初位置，同时用色笔读出重物的初位置，同时用色笔在细绳的适当位置做标记，读出绳端的初位在细绳的适当位置做标记，读出绳端的初位置，向上匀速拉动弹簧测力计后，再读出重置，向上匀速拉动弹簧测力计后，再读出重

17、物的末位置和绳端的末位置，重物两次位置物的末位置和绳端的末位置，重物两次位置差为钩码上升的高度，细绳两次位置差为绳差为钩码上升的高度，细绳两次位置差为绳端移动的距离。端移动的距离。如何测量钩码上升的高度如何测量钩码上升的高度h？细绳自由端通过的距离？细绳自由端通过的距离s？实验步骤（1）将弹簧测力计调零，）将弹簧测力计调零，用弹簧测力计用弹簧测力计测出钩码所受重力测出钩码所受重力G并记录在表格中并记录在表格中。（2）如图所示组装实验器材，用弹簧测如图所示组装实验器材，用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子力计竖直向上匀速拉绳子自由端，绳子自由端所受拉力自由端所受拉力用用F表示，绳子自由端移

18、表示，绳子自由端移动的距离用动的距离用s表示，钩码上升的高度用表示，钩码上升的高度用h表表示。用弹簧测力计测出示。用弹簧测力计测出F，用刻度尺分别，用刻度尺分别测出测出s、h，并把测量数据记录在表格中。并把测量数据记录在表格中。实验步骤（3）更换不同的钩码，用同一滑轮组提升，）更换不同的钩码，用同一滑轮组提升，将测量数据将测量数据G、F、s、h记录到数据表格。记录到数据表格。（4）利用公式）利用公式 计算滑轮组的机械效率计算滑轮组的机械效率，并将，并将值记录在值记录在表格中。表格中。FsGhWW总有，注：第（注：第（3 3）步中更换不同的滑轮组，提升同一钩）步中更换不同的滑轮组，提升同一钩码，将测量数据码，将测量数据G、F、s、h记录到数据表格。记录到数据表格。实验数据记录表G/Nh/mF/Ns/mW有有/JW总总/J123实验实验1 保持动滑轮重一定，改变提升钩码重力。保持动滑轮重一定，改变提升钩码重力。实验数据记录表G/Nh/mF/Ns/mW有有/JW总总/J12实验实验2 保持钩码重力一定，改变动滑轮重。保持钩码重力一定，改变动滑轮重。实验结论（1 1）用同一滑轮组提升不同的重物，重物越重，机械）用同一滑轮组提升不同的重物，重物越重，机械效率越高。效率越高。（2 2）物重物重一定，动滑轮一定，动滑轮越重越重，机械效率越，机械效率越低低。