2013年滬粵版中考物理復習課件：《第十三章機械功與機械能》ppt課件(不用注冊直接下載)

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1、第 十 三 章 機 械 功 與 機 械 能第 1 課 時 功 和 功 率 知 識 點 要 求功 的 原 理能 量 的 概 念 ， 知 道 做 功 的 過 程 就 是 能 量 轉(zhuǎn) 化 和 轉(zhuǎn) 移 的 過 程機 械 能 守 恒 定 律 認 識做 功 的 兩 個 必 要 因 素功 的 計 算 公 式 ， 并 能 進 行 有 關(guān) 計 算功 率 的 物 理 意 義 、 表 達 式 ， 并 能 進 行 簡 單 的 計 算有 用 功 、 額 外 功 、 總 功 和 機 械 效 率 ， 并 能 進 行 簡 單 的 計 算動 能 、 勢 能 和 機 械 能 及 其 轉(zhuǎn) 化 理 解測 量 滑 輪 組 、 斜 面

2、的 機 械 效 率測 量 生 活 中 的 功 率 操 作動 能 的 大 小 跟 哪 些 因 素 有 關(guān)重 力 勢 能 的 大 小 跟 哪 些 因 素 有 關(guān) 探 究 力力 的 方 向Fs J省 功單 位 時 間 FvW 一 、 功1 做 功 ：(1)概 念 ： 物 體 在 作 用 _的 方 向 上 移 動 了 _， 就說 這 個 力 對 物 體 做 了 功 (2)兩 個 必 要 因 素 ： 有 _在 物 體 上 ； 物 體 在 這 個_ (3)不 做 功 的 三 種 情 況 ： 物 體 受 力 的 作 用 ， 但 沒 有 移 動 如 ： 用 力 搬 石 頭 沒 搬 動 力 距 離力 作 用力

3、的 方 向 上 移 動 了 距 離 物 體 不 受 力 的 作 用 ， 但 由 于 慣 性 移 動 了 一 段 距 離 如 ：足 球 飛 出 后 ， 人 對 足 球 無 作 用 力 ， 對 足 球 不 做 功 物 體 受 力 作 用 ， 也 移 動 了 ， 但 移 動 的 距 離 與 力 的 方 向 垂直 如 ： 提 水 時 水 平 前 進 ， 人 對 水 桶 不 做 功 2 功 的 計 算 ：(1)定 義 ： _與 在 力 的 方 向 上 移 動 的 _的 乘 積 叫做 功 ， 用 W 表 示 (2)定 義 式 ： W Fs， s 表 示 在 力 F 的 方 向 上 通 過 的 距 離 (3

4、)單 位 ： 焦 耳 ， 符 號 為 J,1 J 1 Nm .力 距 離 使 用 W Fs 計 算 功 時 ， 一 定 要 考 慮 清 楚 哪 一 段 距 離 s 才 是在 這 個 力 F 的 方 向 上 移 動 的 距 離 3 功 的 原 理 ： 使 用 機 械 時 ， _必 然 _， _必 然 _， 也 就 是 說 使 用 任 何 機 械 都 _ 二 、 功 率1 定 義 ： 物 體 在 單 位 時 間 內(nèi) 做 的 功 ， 用 P 表 示 省 力 費 距 離 省 距 離費 力 不 省 功 (3)做 功 多 少 和 用 時 都 不 同 時 ， 用 P 計 算 比 較 3 基 本 單 位 ：

5、瓦 特 ， 簡 稱 瓦 ， 符 號 為 W.其 他 單 位 ： 千 瓦 ， 符 號 為 kW.單 位 換 算 ： 1 kW 103 W,1 W 1 J/s.4 功 率 大 小 的 比 較 ：(1)相 同 時 間 內(nèi) ， 做 功 多 的 功 率 大 ；(2)做 功 相 同 時 ， 用 時 多 的 功 率 小 ； 物 體 在 恒 力 F 作 用 下 做 勻 速 直 線 運 動 時 ， P 功 、 功 率 和 機 械 效 率 之 間 沒 有 必 然 聯(lián) 系 ， 做 功 多 ， 功 率不 一 定 大 ； 功 率 大 ， 機 械 效 率 不 一 定 高 Fv. 考 點 1 功【 例 1】 (2011 年

6、廣安)在 下 列 的 四 種 情 境 中 ， 人 對 物 體 做 功的 是 ( )A 提 著 水 桶 在 水 平 地 面 上 勻 速 前 進B 扛 著 米 袋 慢 慢 爬 上 樓 梯C 用 力 推 汽 車 ， 汽 車 沒 動D 舉 著 杠 鈴 原 地 不 動思 維 點 撥 ：判斷物體是否做功，關(guān)鍵是看物體在力的方向上有沒有移動距離B (2012 年連云港)一 個 人 先 后 用 同 樣 大 小 的 力 F 將 不 同 質(zhì) 量的 物 體 分 別 在 光 滑 水 平 面 、 粗 糙 水 平 面 和 粗 糙 斜 面 上 沿 力 的 方向 移 動 相 同 的 距 離 (如 圖 13 1 1 所 示 )

7、， 該 力 在 這 三 個 過 程 中所 做 的 功 分 別 為 W1、 W2、 W3， 關(guān) 于 它 們 之 間 的 大 小 關(guān) 系 ， 下列 說 法 正 確 的 是 ( ) 圖 13 1 1 A W1 W2 W3 B W1 W2 W3C W1 W2 W3 D W1 W2 W3解 析 ： 由 功 的 定 義 式 W Fs 知 選 項 C 正 確 答 案 ： C 考 點 2 功 率【 例 2】 (2012 年泉州)質(zhì) 量 為 50 kg 的 何 勇 同 學 ， 在 一 次 爬桿 比 賽 中 ， 用 12 s 爬 到 了 5 m 高 的 桿 頂 (取 g 10 N/kg)(1)何 勇 受 到 的

8、重 力 是 多 少 ？(2)何 勇 在 爬 桿 過 程 中 做 了 多 少 功 ？ 功 率 多 大 ？思 維 點 撥 ：要看清楚是求功還是求功率，兩者不能混淆解 ： (1)何 勇 受 到 的 重 力 為G mg 50 kg 10 N/kg 500 N.(2)何 勇 做 的 功 為 W Gh 500 N 5 m 2 500 J (2011 年沈陽)舉 重 是 我 國 的 優(yōu) 勢 體 育 項 目 一 位 身 高 180cm 的 運 動 員 和 一 位 身 高 160 cm 的 運 動 員 ， 在 挺 舉 項 目 中 用 相同 時 間 把 同 樣 重 的 杠 鈴 舉 起 ， 如 果 他 們 對 杠

9、鈴 所 做 的 功 分 別 為W1 和 W2， 功 率 分 別 為 P1 和 P2， 則 下 列 關(guān) 系 式 正 確 的 是 ( )B W1 W2， P1P2D W1W2， P1W2， P1 P2 B 第 2 課 時 機 械 效 率 GhW總 W有有 用 總 1 高 低高 一 、 有 用 功 、 額 外 功 、 總 功1 有 用 功 ：(1)定 義 ： 對 人 們 有 用 的 功 ， 一 般 指 _做 的 功 (2)計 算 式 ： W 有 用 Gh _.2 額 外 功 ：(1)定 義 ： 一 般 指 對 動 滑 輪 、 繩 子 及 克 服 摩 擦 力 做 的 功 (2)計 算 式 ： W 額

10、外 W 總 W 有 用 克 服 物 體 重 力mgh 3 總 功 ：(1)定 義 ： 有 用 功 和 額 外 功 _， 一 般 等 于 拉 力 做 的 功 (2)計 算 式 ： W 總 Fs Fnh.二 、 機 械 效 率1 定 義 ： 有 用 功 與 總 功 的 比 值 2 公 式 ： 3 任 何 機 械 的 機 械 效 率 都 小 于 1.之 和 W有 用W總 100%. 1 計 算 式 ： 三 、 滑 輪 組 的 機 械 效 率2 影 響 因 素 ： 動 滑 輪 的 質(zhì) 量 、 物 體 的 質(zhì) 量 、 滑 輪 和 繩 子 間的 摩 擦 提 升 同 一 重 物 ， 動 滑 輪 越 多 的

11、滑 輪 組 機 械 效 率 越 低 同 一 滑 輪 組 ， 提 升 的 重 物 越 重 機 械 效 率 越 大 (在 繩 子 能承 受 的 限 度 內(nèi) ) 1 計 算 式 ： 四 、 斜 面 的 機 械 效 率 傾 斜 程 度 粗 糙 程 度2 影 響 因 素 ： 斜 面 的 _、 斜 面 的 _3 提 升 同 一 重 物 時 ， 斜 面 坡 度 越 大 ， 越 不 省 力 ， 機 械 效 率越 高 考 點 1 滑 輪 組 的 機 械 效 率圖 13 2 1【 例 1】 (2011 年廣東)用 如 圖 1321 所 示 的 滑 輪 組 在 20s 內(nèi) 將 重 600 N 的 物 體 從 地 面

12、 豎 直 提 高 4 m ， 所 用 拉 力 是 250 N在 這 個 過 程 中 ， 求 ： 200 W.(1)有 用 功 是 多 少 ？(2)拉 力 的 功 率 是 多 少 ？(3)滑 輪 組 的 機 械 效 率 是 多 少 ？思 維 點 撥 ：對重物做的功為有用功，拉力做的功為總功，拉力的功率即為總功的功率，不能把功率和機械效率混淆解 ： (1)W 有 Gh 600 N 4 m 2 400 J.(2)W 總 Fs 250 N 4 m 4 4 000 J拉 力 功 率 P(3) 100% 100% 60%. 考 點 2 斜 面 的 機 械 效 率【 例 2】 (2012 年雞西)如 圖 1

13、3 2 2 所 示 ， 某 實 驗 小 組 的同 學 們 在 “ 探 究 斜 面 的 機 械 效 率 ” 的 實 驗 中 ， 用 彈 簧 測 力 計 沿斜 面 勻 速 向 上 拉 動 物 塊 ， 收 集 了 下 表 中 的 實 驗 數(shù) 據(jù) 實驗次數(shù) 斜 面 的 傾斜 程 度 物 塊 重力 G/N 斜 面 高度 h/m 拉 力F/N 斜 面 長度 s/m 機 械 效率 1 較 緩 5 0.2 2.4 1 41.7%2 較 陡 5 0.5 3.2 1 78.1%3 最 陡 5 0.7 4.3 1 81.4% 圖 13 2 2(1) 分 析 表 中 的 數(shù) 據(jù) 可 得 出 ： 斜 面 越 緩 越 _

14、( 填“省 ” 或 “ 費 ” )力 (2)該 小 組 又 進 行 了 第 4 次 實 驗 ， 他 們 在 斜 面 上 鋪 上 棉 布 ，使 斜 面 變 粗 糙 ， 保 持 斜 面 高 和 長 分 別 是 0.5 m 和 1 m ， 用 彈 簧 測力 計 拉 動 同 一 物 塊 沿 斜 面 向 上 做 勻 速 直 線 運 動 ， 讀 出 此 時 彈 簧測 力 計 的 示 數(shù) 為 4.5 N， 他 們 測 得 這 種 情 況 下 斜 面 的 機 械 效 率 為_ (3)把 第 4 次 實 驗 數(shù) 據(jù) 與 表 中 數(shù) 據(jù) 綜 合 分 析 可 得 出 ： 斜 面 的機 械 效 率 與 _和 _有 關(guān)

15、 (4)當 用 彈 簧 測 力 計 沿 斜 面 勻 速 向 上 拉 動 物 塊 時 ， 物 塊 所 受的 拉 力 _(填 “ 大 于 ” 、 “ 小 于 ” 或 “ 等 于 ” )物 塊 所受 的 摩 擦 力 思 維 點 撥 ：彈簧測力計沿斜面勻速拉動物塊時，拉力的作用是克服物塊的重力和物塊所受的摩擦力，所以拉力不等于摩擦力答 案 ： (1)省 (2)55.6%(3)斜 面 的 傾 斜 程 度 斜 面 的 粗 糙 程 度 (4)大 于 第 3 課 時 機 械 能 及 其 轉(zhuǎn) 化 運 動質(zhì) 量 速 度 舉 高質(zhì) 量高 度彈 性 形 變 不 變 一 、 動 能 和 勢 能1 動 能 ：(1)定 義

16、 ： 物 體 由 于 _而 具 有 的 能 (2)影 響 因 素 ： 速 度 和 質(zhì) 量 速 度 ： _時 ， 物 體 運 動 的 _， 動 能 越 _質(zhì) 量 ： _時 ， 物 體 的 _， 動 能 越 _運 動質(zhì) 量 相 同 速 度 越 大 大速 度 相 同 質(zhì) 量 越 大 大 2 重 力 勢 能 ：(1)定 義 ： 物 體 由 于 _而 具 有 的 能 量 (2)影 響 因 素 ： 質(zhì) 量 和 高 度 質(zhì) 量 ： 被 舉 的 高 度 相 同 時 ， 物 體 質(zhì) 量 _， 重 力 勢 能 _高 度 ： 質(zhì) 量 相 同 時 ， 物 體 被 舉 得 _， 重 力 勢 能 _3 彈 性 勢 能 ：

17、(1)定 義 ： 物 體 由 于 發(fā) 生 _而 具 有 的 能 量 (2)影 響 因 素 ： 彈 性 形 變 程 度 物 體 的 彈 性 形 變 越 大 ， 具 有的 彈 性 勢 能 越 大 被 舉 高 越 大 越 大越 高 越 大彈 性 形 變 二 、 機 械 能 及 其 轉(zhuǎn) 化1 機 械 能 ：動 能 和 勢 能 統(tǒng) 稱 為 機 械 能 機 械 能 動 能 勢 能 2 機 械 能 守 恒 ：_時 ， 只 有 動 能 和 勢 能 的 相 互 轉(zhuǎn) 化 ， 機 械 能 的 總和 _不 計 摩 擦保 持 不 變 3 動 能 和 勢 能 的 轉(zhuǎn) 化 ：(1)動 能 和 重 力 勢 能 相 互 轉(zhuǎn) 化

18、 ： 如 滾 擺 下 降 時 ， 滾 擺 的 重 力勢 能 轉(zhuǎn) 化 為 動 能 ， 上 升 時 動 能 轉(zhuǎn) 化 為 重 力 勢 能 (2)動 能 和 彈 性 勢 能 相 互 轉(zhuǎn) 化 ： 如 木 球 撞 擊 彈 簧 ， 動 能 轉(zhuǎn) 化為 彈 性 勢 能 ； 彈 簧 將 木 球 彈 開 ， 彈 性 勢 能 轉(zhuǎn) 化 為 動 能 考 點 1 動 能 和 勢 能【 例 1】 (2012 年婁底)圖 13 3 1 所 示 的 是 “ 探 究 動 能 的大 小 與 哪 些 因 素 有 關(guān) ” 的 實 驗 ：(1)用 質(zhì) 量 不 同 的 A、 B 兩 個 小 球 (mA mB)碰 撞 靜 止 在 同 一水 平

19、 面 上 的 紙 盒 實 驗 中 控 制 小 球 的 高 度 相 同 ， 是 為 了 控 制 兩球 到 達 底 端 時 _相 同 ； 實 驗 中 通 過 觀 察 紙 盒 被 推 動 的 距離 的 大 小 ， 可 以 比 較 A、 B 兩 個 小 球 _ 的 大 小 (2) 將 甲 、 乙 實 驗 比 較 可 知 ， 小 球 動 能 的 大 小 與 小 球 的_有 關(guān) ； 將 甲 與 丙 兩 實 驗 比 較 可 知 ， 小 球 動 能 的 大 小 與小 球 的 _有 關(guān) (3)本 次 實 驗 采 用 了 物 理 學 中 最 常 用 的 一 種 實 驗 方 法 ， 叫_ 圖 13 3 1 思 維

20、點 撥 ：動能的決定因素有兩個：質(zhì)量和速度對于這類多因素問題應結(jié)合控制變量法進行分析通過比較紙盒被推動的距離的長短來判斷小球動能的大小，這是一種轉(zhuǎn)換的方法答 案 ： (1)速 度 動 能 (2)速 度 質(zhì) 量 (3)控 制 變 量 法 (2011 年鞍山)為 探 究 重 力 勢 能 的 大 小 與 什 么 因 素 有 關(guān) ，小 明 利 用 帶 有 四 個 鐵 釘 的 小 方 桌 、 沙 箱 及 質(zhì) 量 不 同 的 重 物 設(shè) 計并 進 行 了 如 圖 13 3 2 所 示 實 驗 圖 13 3 2 (1) 實 驗 中 通 過 觀 察 _ 來 判 斷 物 體重 力 勢 能 的 大 小 (2) 要

21、 探 究 重 力 勢 能 大 小 與 高 度 的 關(guān) 系 應 選 擇 _ 和_進 行 分 析 比 較 (3)乙 和 丙 探 究 的 問 題 是 _.方 桌 陷 入 沙 中 的 深 淺 甲乙 高 度 相 同 時 ， 重 力 勢 能 與 質(zhì) 量 的 關(guān) 系 考 點 2 機 械 能 及 其 轉(zhuǎn) 化【 例 2】 (2011 年昆明)一 中 學 生 騎 自 行 車 下 坡 時 ， 不 蹬 腳 踏板 恰 好 勻 速 向 下 運 動 在 此 過 程 中 ， 他 的 動 能 、 勢 能 和 機 械 能的 變 化 情 況 是 ( )A 動 能 不 變 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 減 小B 動 能 增 大

22、 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 不 變C 動 能 減 小 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 減 小D 動 能 不 變 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 不 變 思 維 點 撥 ：動能的大小跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和高度有關(guān)由他恰好勻速向下運動，可知速度不變、高度減小，從而判斷出動能和勢能的大小變化再結(jié)合機械能動能勢能，可以判斷出機械能的大小變化答 案 ： A “嫦 娥 一 號 ” 返 回 艙 在 距 離 地 面 一 定 高 度 時 ， 需 要 打 開 降 )落 傘 減 速 ， 以 便 安 全 著 陸 ， 在 返 回 艙 減 速 下 降 的 過 程 中 (A

23、動 能 不 變 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 不 變B 動 能 不 變 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 減 小C 動 能 減 小 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 減 小D 動 能 增 大 ， 勢 能 減 小 ， 機 械 能 不 變 C 1 (2012 年廣州)圖 13 3 3 所 示 的 剪 刀 剪 紙 的 機 械 效 率為 80% ， 這 表 示 ( )DA 若 動 力 是 1 N， 則 阻 力 是 0.8 NB 若 阻 力 是 1 N， 則 動 力 是 0.8 NC 若 動 力 做 功 1 J， 則 有 0.2 J 的 功 用 于 剪 紙D 若 動 力 做 功 1 J， 則

24、有 0.8 J 的 功 用 于 剪 紙圖 13 3 3 2 (2012 年廣州)把 籃 球 拋 向 空 中 ， 忽 略 空 氣 阻 力 ， 下 列 哪個 圖 象 能 正 確 反 映 球 離 手 后 至 落 回 地 面 前 機 械 能 E 與 籃 球 離 地高 度 h 的 關(guān) 系 ( )A B C D解 析 ： 由 于 忽 略 空 氣 阻 力 ， 所 以 籃 球 的 機 械 能 守 恒 ， 不 論在 哪 個 高 度 ， 機 械 能 是 不 變 的 A 3 (2012 年廣東)圖 13 3 4 所 示 的 是 固 定 在 水 平 桌 面 上的 圓 弧 軌 道 ， 將 一 小 球 由 軌 道 的 P

25、 點 自 由 釋 放 ， 滾 動 到 Q 點 在 此 過 程 中 ， 動 能 先 變 _ 后 變 _ ， 重 力 勢 能_ 圖 13 3 4大 小先 變 小 后 變 大 4 (2012 年茂名)如 圖 13 3 5 所 示 ， 工 人 通 過 滑 輪 組 使重 600 N 的 箱 子 以 0.4 m /s 的 速 度 從 地 面 升 到 12 m 高 的 五 樓 上 求 ： (1)若 箱 子 平 放 時 與 樓 板 的 接 觸 面 積 為 0.15 m 2， 箱 子 對 樓 板的 壓 強 為 多 大 ？(2)工 人 吊 起 箱 子 的 過 程 中 做 的 有 用 功 是 多 少 ？(3)若 滑

26、 輪 組 的 機 械 效 率 為 80%， 則 工 人 做 功 的 功 率 為 多少 ？ 圖 13 3 5 (3)箱 子 上 升 所 用 的 時 間 為 解 ： (1)箱 子 對 樓 板 的 壓 力 為 F G 600 N (2)工 人 對 箱 子 做 的 有 用 功 為W 有 用 Gh 600 N 12 m 7.2 103 J.根 據(jù) 得拉 力 做 的 總 功 W 總 9 103 J拉 力 的 功 率 為 P 300 W. 5 (2011 年廣州)用 圖 13 3 6 甲 、 乙 兩 種 方 式 勻 速 提 升重 為 100 N 的 物 體 ， 已 知 滑 輪 重 20 N、 繩 重 和 摩

27、 擦 力 不 計 則( )A 手 的 拉 力 ： F 甲 F 乙 ； 機 械 效 率 ： 甲 乙B 手 的 拉 力 ： F 甲 F 乙 ； 機 械 效 率 ： 甲 乙C 手 的 拉 力 ： F 甲 F 乙 ； 機 械 效 率 ： 甲 乙D 手 的 拉 力 ： F 甲 F 乙 ； 機 械 效 率 ： 甲 乙D 圖 13 3 6 6 (2011 年河源)下 列 過 程 中 ， 物 體 的 重 力 勢 能 轉(zhuǎn) 化 為 動 能的 是 ( )A 跳 傘 運 動 員 在 空 中 勻 速 下 落 的 過 程B 熱 氣 球 上 升 的 過 程C 汽 車 在 水 平 路 面 上 勻 速 行 駛 的 過 程D 鉛 球 自 由 下 落 的 過 程D