湖北省荊州市沙市第五中學(xué)八年級(jí)物理下冊(cè) 第11章 功和機(jī)械能導(dǎo)學(xué)案（無(wú)答案）（新版）新人教版

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1、第十一章 功和機(jī)械能 【知識(shí)鏈接】人消耗的功率（一） 　　人要維持生命和進(jìn)行活動(dòng)（包括體力的和腦力的活動(dòng)），就必須消耗能量做功。在不同情況下消耗的功率大小是不同的。 　　一個(gè)成年人在熟睡的時(shí)候，消耗的功率大約是80瓦特，這個(gè)功率用來(lái)維持其身體的代謝，因此把這個(gè)功率叫做基本代謝率。在進(jìn)行一般腦力勞動(dòng)時(shí)，例如學(xué)生在上課時(shí)，消耗的功率約為150瓦特，其中約80瓦特為基本代謝率，約40瓦特消耗在腦的活動(dòng)中。在中等激烈的運(yùn)動(dòng)中，例如以5米／秒的速度騎自行車(chē)時(shí)，騎車(chē)人消耗的功率約為500瓦特。在比較劇烈的運(yùn)動(dòng)中，例如打籃球時(shí)，人消耗的功率約為700瓦特。在更加劇烈的運(yùn)動(dòng)情況下，例如在百米賽跑中，

2、一個(gè)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員消耗的功率可超過(guò)1000瓦特。 人消耗的功率（二） 　　人在一秒鐘內(nèi)能做多少機(jī)械功呢？研究表明，人在長(zhǎng)時(shí)間做功的情況下，即使消耗的功率超過(guò)1000瓦，其中只有約100瓦的功率可作為機(jī)械功輸送到體外。而馬可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以500瓦的功率做機(jī)械功，在短時(shí)間內(nèi)的機(jī)械功率可以達(dá)到700至800瓦，可見(jiàn)，人輸出機(jī)械功的本領(lǐng)比起馬的本領(lǐng)小多了。 功 1．功的符號(hào)???????? ；表示做功的??????????????? 2．做功的兩個(gè)必要因素：一是 ； 二是 。 ①

3、 ； 3．力對(duì)物體不做功的情況： ② ； ③ 。 （1）功大小等于 跟 的乘積。 4．.功的計(jì)算 （2）公式： ，當(dāng)重力做功或者克服重力做功時(shí)W=????????? 。 （3）單位： ，符號(hào)： 。 【知識(shí)梳理】

4、 功率 1．功率的符號(hào)???????? 。 2．意義：表示 的物理量。 3．定義： 。 4．公式： ，推導(dǎo)公式： 。 5．功率的國(guó)際單位是???????? ，符號(hào)： ；常用單位是???????，符號(hào)： 。 1．能量：一個(gè)物體能夠 ，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有 。 定義：物體由于

5、 而具有的能量。 2．動(dòng)能 決定其大小的因素：物體 越大、 越大、動(dòng)能就越大 定義：物體由于 而具有的能量。 重力勢(shì)能 決定其大小的因素：物體 越大，舉得 ，重力勢(shì)能就越大。 3．勢(shì)能 定義：發(fā)生 的物體具有的能量。 彈性勢(shì)能 決定其大小的因素：物體 越大，彈性勢(shì)能就越大。 轉(zhuǎn)化

6、 4．機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化 動(dòng)能、勢(shì)能及其轉(zhuǎn)化 一、功和功率【探究新知】 1．如圖11-1探究力對(duì)物體做功與那些因素有關(guān)。第一次用力豎直向上把重為G的物體提升h；第二次用力豎直向上把重為2G的物體提升h高度，第三次用力豎直向上把重為G的物體提升2h高度。 h h 圖11-1 2h (1)第二次與第一次比較重力勢(shì)能增加到原來(lái)的 倍，這說(shuō)

7、明 。 (2)第三次與第一次比較重力勢(shì)能增加到原來(lái)的 倍，這說(shuō)明 。 (3)把兩次綜合起來(lái)，可得出什么結(jié)論是 。 2．功和功率的區(qū)別： 功（W） 功率（P） 物理意義 表示功的?????? 表示功的?????? 影響因素 公式 單位 3．一名舉重運(yùn)動(dòng)員在3s內(nèi)把質(zhì)量為100kg的杠鈴舉高1．8m，則此過(guò)程中該運(yùn)動(dòng)員做了 J功,做功的功率是 W。(g取10N／kg) 圖14-7B 4．用水平力F拉著重為100N的物體，

8、在水平地面上向左勻速移動(dòng)了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20N，則( ) A.重力做的功是500J B.拉力大小為100N C.拉力大小為120N D.拉力做的功為100J A C B 圖11-2 5．如圖11-2示，ＡＣ＞ＢＣ，沿下面ＡＣ和ＢＣ分別將同一物體從底部推倒頂端，所用推力分別為Ｆ１和Ｆ２，所做的功分別為Ｗ１和Ｗ２，不考慮摩擦，則（　?。? Ａ．Ｆ１>Ｆ２，Ｗ１＞Ｗ２　 Ｂ．Ｆ１＝Ｆ２，Ｗ１＝Ｗ Ｃ．Ｆ１<Ｆ２，Ｗ１<Ｗ２ Ｄ．Ｆ１<Ｆ２，Ｗ１＝Ｗ２ 6．功率相等的兩輛汽

9、車(chē)，在相等的時(shí)間內(nèi)勻速通過(guò)的距離之比為３︰２，則下列說(shuō)法中正確的是（　　?。? Ａ．兩輛汽車(chē)所做的功之比為３︰２； Ｂ．兩輛汽車(chē)所做的功之比為２︰３； Ｃ．兩輛汽車(chē)的牽引力之比為３︰２； Ｄ．兩輛汽車(chē)的牽引力之比為２︰３； 7．桑塔拉2000轎車(chē)的質(zhì)量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上勻速行駛20min，轎車(chē)受到的阻力是車(chē)重的0.1倍。求轎車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)： （１）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F； （２）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功W； （３）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P。（g取10N/kg） 二、機(jī)械能 1．探究決定動(dòng)能大小的因素： ①猜想：動(dòng)能大小與 ； ②實(shí)驗(yàn)研

10、究：研究對(duì)象： ，方法： ； 問(wèn)1：如何判斷動(dòng)能大?。? 問(wèn)2：如何控制速度不變： ； 問(wèn)3：如何改變鋼球速度： ； ③分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論： ； 保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論：

11、 ； ④得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。 2．機(jī)械能： 統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。 圖11-3 理解：①有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；②有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；③同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能 3．2020年4月10日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭，成功將北斗八號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射到預(yù)定橢圓軌道，該橢圓軌道近地點(diǎn)約200千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)約3599千米，如圖11-3是北斗八號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則關(guān)于該衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行過(guò)程中勢(shì)能、動(dòng)能、速度的變化是( )

12、 A．勢(shì)能增加、動(dòng)能減小、速度減小 B．勢(shì)能減小、動(dòng)能增加、速度增加 C．勢(shì)能減小、動(dòng)能增加、速度不變 D．勢(shì)能不變、動(dòng)能不變、速度不變 4．請(qǐng)分析以下兩個(gè)有關(guān)能量的問(wèn)題。 圖11-4 （1）“強(qiáng)弩之末勢(shì)不能穿魯縞者也”。強(qiáng)弩之末不能穿透薄薄的絲綢，說(shuō)明物體的動(dòng)能大小與它的 有關(guān)。 （2）如圖11-4旋轉(zhuǎn)圖中的吸管后，將可樂(lè)罐放在桌面上，罐就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這是因?yàn)楣拗械南鹌そ罘e蓄了 能。 5．思考：騎自行車(chē)上坡前往往要加緊蹬幾下，加大速度，從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)說(shuō)明這樣做的好處．

13、 6．為了探究“彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”，小明同學(xué)有如下猜想： 猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)； 猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)． 為探究猜想一是否正確，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究方案如圖11-5（以下所有彈簧被壓縮后都未超過(guò)其彈性限度）： 圖11-5 ① 將A．B兩根外形完全相同，材料不同的彈簧分別按圖甲安裝好； ② 將小球置于彈簧A的右端，使彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為3cm（見(jiàn)圖乙），放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，木塊被推動(dòng)了一段距離S1； ③ 將小球置于彈簧B的右端，使彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為3cm，放手后小球被彈出，并與在同一位置的同

14、一木塊相碰，木塊被推動(dòng)了一段距離S2； ④比較S1．S2得出結(jié)論． （1）比較以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若_________，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)；若 _________，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料無(wú)關(guān)． （2）由于彈性勢(shì)能的大小不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)中把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為觀察木塊被推動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法．請(qǐng)你按要求舉出兩個(gè)在探究中用轉(zhuǎn)換法的實(shí)例： ①聲學(xué)：____ ___；②力學(xué)：__ _______。 （3）請(qǐng)將探究猜想二的方案補(bǔ)充完整。 ①將彈簧A按如圖11-5甲安裝好； ②將小球置于彈簧A的右端，使彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為2cm，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，木塊被推動(dòng)了一段距離S3； ③_____ _； ④_____ ____。