沪粤版九年级物理上册《第十一章-机械功与机械能》复习ppt课件(45页)

第十三章机械功与机械能第1课时功和功率知识点要求功的原理能量的概念，知道做功的过程就是能量转化和转移的过程机械能守恒定律认识做功的两个必要因素功的计算公式，并能进行有关计算功率的物理意义、表达式，并能进行简单的计算有用功、额外功、总功和机械效率，并能进行简单的计算动能、势能和机械能及其转化理解测量滑轮组、斜面的机械效率测量生活中的功率操作动能的大小跟哪些因素有关重力势能的大小跟哪些因素有关探究力力的方向FsJ省功单位时间WtFvW一、功1．做功：(1)概念：物体在作用_______的方向上移动了_______，就说这个力对物体做了功．(2)两个必要因素：有____________在物体上；物体在这个_________________________．(3)不做功的三种情况：①物体受力的作用，但没有移动．如：用力搬石头没搬动．力距离力作用力的方向上移动了距离②物体不受力的作用，但由于惯性移动了一段距离．如：足球飞出后，人对足球无作用力，对足球不做功．③物体受力作用，也移动了，但移动的距离与力的方向垂直．如：提水时水平前进，人对水桶不做功．2．功的计算：(1)定义：_____与在力的方向上移动的________的乘积叫做功，用W表示．(2)定义式：W＝Fs，s表示在力F的方向上通过的距离．(3)单位：焦耳，符号为J,1J＝1N·m.力距离使用W＝Fs计算功时，一定要考虑清楚哪一段距离s才是在这个力F的方向上移动的距离．3．功的原理：使用机械时，_____必然_______，_______必然______，也就是说使用任何机械都_______．二、功率1．定义：物体在单位时间内做的功，用P表示．2．定义式：P＝Wt.3．基本单位：瓦特，简称瓦，符号为W.省力费距离省距离费力不省功(3)做功多少和用时都不同时，用P＝计算比较．3．基本单位：瓦特，简称瓦，符号为W.其他单位：千瓦，符号为kW.单位换算：1kW＝103W,1W＝1J/s.4．功率大小的比较：(1)相同时间内，做功多的功率大；(2)做功相同时，用时多的功率小；Wt②物体在恒力F作用下做匀速直线运动时，P＝①功、功率和机械效率之间没有必然联系，做功多，功率不一定大；功率大，机械效率不一定高．Fv.Wt＝Fst＝考点1功【例1】(2011年广安)在下列的四种情境中，人对物体做功的是()A．提着水桶在水平地面上匀速前进B．扛着米袋慢慢爬上楼梯C．用力推汽车，汽车没动D．举着杠铃原地不动思维点拨：判断物体是否做功，关键是看物体在力的方向上有没有移动距离．B(2012年连云港)一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离(如图13－1－1所示)，该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系，下列说法正确的是()图13－1－1A．W1＜W2＜W3B．W1＜W2＝W3C．W1＝W2＝W3D．W1＝W2＜W3解析：由功的定义式W＝Fs知选项C正确．答案：C考点2功率【例2】(2012年泉州)质量为50kg的何勇同学，在一次爬杆比赛中，用12s爬到了5m高的杆顶．(取g＝10N/kg)(1)何勇受到的重力是多少？(2)何勇在爬杆过程中做了多少功？功率多大？思维点拨：要看清楚是求功还是求功率，两者不能混淆．解：(1)何勇受到的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N.(2)何勇做的功为W＝Gh＝500N×5m＝2500J功率P＝Wt＝2500J12s＝208.3W.(2011年沈阳)举重是我国的优势体育项目．一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式正确的是()B．W1W2，P1P2D．W1W2，P1P2A．W1＝W2，P1＝P2C．W1W2，P1＝P2B第2课时机械效率GhW总－W有有用总1高低高一、有用功、额外功、总功1．有用功：(1)定义：对人们有用的功，一般指_____________做的功．(2)计算式：W有用＝Gh＝_____.2．额外功：(1)定义：一般指对动滑轮、绳子及克服摩擦力做的功．(2)计算式：W额外＝W总－W有用．克服物体重力mgh3．总功：(1)定义：有用功和额外功_______，一般等于拉力做的功．(2)计算式：W总＝Fs＝Fnh.二、机械效率1．定义：有用功与总功的比值．2．公式：η＝3．任何机械的机械效率都小于1.之和W有用W总×100%.1．计算式：η＝三、滑轮组的机械效率2．影响因素：动滑轮的质量、物体的质量、滑轮和绳子间的摩擦．①提升同一重物，动滑轮越多的滑轮组机械效率越低．②同一滑轮组，提升的重物越重机械效率越大．(在绳子能承受的限度内)W有W总＝GhF拉s＝Ghfs＋Gh.1．计算式：η＝四、斜面的机械效率倾斜程度粗糙程度2．影响因素：斜面的__________、斜面的__________．3．提升同一重物时，斜面坡度越大，越不省力，机械效率越高．W有W总＝GhFs.考点1滑轮组的机械效率图13－2－1【例1】(2011年广东)用如图13－2－1所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N．在这个过程中，求：＝＝200W.(1)有用功是多少？(2)拉力的功率是多少？(3)滑轮组的机械效率是多少？思维点拨：对重物做的功为有用功，拉力做的功为总功，拉力的功率即为总功的功率，不能把功率和机械效率混淆．解：(1)W有＝Gh＝600N×4m＝2400J.(2)W总＝Fs＝250N×4m×4＝4000J拉力功率P＝(3)η＝×100%＝×100%＝60%.W总t4000J20sW有W总2400J4000J考点2斜面的机械效率【例2】(2012年鸡西)如图13－2－2所示，某实验小组的同学们在“探究斜面的机械效率”的实验中，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．实验次数斜面的倾斜程度物块重力G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长度s/m机械效率η1较缓50.22.4141.7%2较陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%图13－2－2(1)分析表中的数据可得出：斜面越缓越__________(填“省”或“费”)力．(2)该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________．(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与____________和___________________有关．(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力__________(填“大于”、“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力．思维点拨：弹簧测力计沿斜面匀速拉动物块时，拉力的作用是克服物块的重力和物块所受的摩擦力，所以拉力不等于摩擦力．答案：(1)省(2)55.6%(3)斜面的倾斜程度斜面的粗糙程度(4)大于第3课时机械能及其转化运动质量速度举高质量高度弹性形变不变一、动能和势能1．动能：(1)定义：物体由于_______而具有的能．(2)影响因素：速度和质量．速度：_________时，物体运动的_________，动能越____．质量：_________时，物体的_________，动能越____．运动质量相同速度越大大速度相同质量越大大2．重力势能：(1)定义：物体由于________而具有的能量．(2)影响因素：质量和高度．质量：被举的高度相同时，物体质量____，重力势能____．高度：质量相同时，物体被举得____，重力势能____．3．弹性势能：(1)定义：物体由于发生____________而具有的能量．(2)影响因素：弹性形变程度．物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大．被举高越大越大越高越大弹性形变二、机械能及其转化1．机械能：动能和势能统称为机械能．机械能＝动能＋势能．2．机械能守恒：___________时，只有动能和势能的相互转化，机械能的总和___________．不计摩擦保持不变3．动能和势能的转化：(1)动能和重力势能相互转化：如滚摆下降时，滚摆的重力势能转化为动能，上升时动能转化为重力势能．(2)动能和弹性势能相互转化：如木球撞击弹簧，动能转化为弹性势能；弹簧将木球弹开，弹性势能转化为动能．考点1动能和势能【例1】(2012年娄底)图13－3－1所示的是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验：(1)用质量不同的A、B两个小球(mA＞mB)碰撞静止在同一水平面上的纸盒．实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时________相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以比较A、B两个小球________的大小．(2)将甲、乙实验比较可知，小球动能的大小与小球的________有关；将甲与丙两实验比较可知，小球动能的大小与小球的________有关．(3)本次实验采用了物理学中最常用的一种实验方法，叫________________．图13－3－1思维点拨：动能的决定因素有两个：质量和速度．对于这类多因素问题应结合控制变量法进行分析．通过比较纸盒被推动的距离的长短来判断小球动能的大小，这是一种转换的方法．答案：(1)速度动能(2)速度质量(3)控制变量法(2011年鞍山)为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图13－3－2所示实验．图13－3－2(1)实验中通过观察______________________来判断物体重力势能的大小．(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择______和______进行分析比较．(3)乙和丙探究的问题是_________________________________________________________________________________.方桌陷入沙中的深浅甲乙高度相同时，重力势能与质量的关系考点2机械能及其转化【例2】(2011年昆明)一中学生骑自行车下坡时，不蹬脚踏板恰好匀速向下运动．在此过程中，他的动能、势能和机械能的变化情况是()A．动能不变，势能减小，机械能减小B．动能增大，势能减小，机械能不变C．动能减小，势能减小，机械能减小D．动能不变，势能减小，机械能不变思维点拨：动能的大小跟物体的质量和速度有关，重力势能的大小跟物体的质量和高度有关．由他恰好匀速向下运动，可知速度不变、高度减小，从而判断出动能和势能的大小变化．再结合机械能＝动能＋势能，可以判断出机械能的大小变化．答案：A“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降)落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中(A．动能不变，势能减小，机械能不变B．动能不变，势能减小，机械能减小C．动能减小，势能减小，机械能减小D．动能增大，势能减小，机械能不变C1．(2012年广州)图13－3－3所示的剪刀剪纸的机械效率为80%，这表示()DA．若动力是1N，则阻力是0.8NB．若阻力是1N，则动力是0.8NC．若动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸D．若动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸图13－3－32．(2012年广州)把篮球抛向空中，忽略空气阻力，下列哪个图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能E与篮球离地高度h的关系()ABCD解析：由于忽略空气阻力，所以篮球的机械能守恒，不论在哪个高度，机械能是不变的．A3．(2012年广东)图13－3－4所示的是固定在水平桌面上的圆弧轨道，将一小球由轨道的P点自由释放，滚动到Q点．在此过程中，动能先变______后变______，重力势能________________．图13－3－4大小先变小后变大4．(2012年茂名)如图13－3－5所示，工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4