15章复习教案

六街中学物理学科教案模式课题第15章功和机械能复习教案时间2012.12.28课型复习课课时2教师王晓明教学目标1．以小组的形式对基础知识进行梳理，建构知识体系。2．结合实例理解功的概念，会判断力对物体是否做功。3．结合实例理解动能和势能的概念，知道动能和势能的大小各与什么因素有关并能解释简单现象。4．理解机械能的概念，能用实例说明物体动能和势能之间的转化。5．能用功、功率的计算公式进行简单计算。教学资源准备多媒体课件重难点教学重点1．理解做功的两个必要因素。2．能根据动能和势能大小的因素判断物体动能和势能大小的变化。教学难点1．能根据实例说明物体动能和势能之间的转化。4．能用功、功率的计算公式进行简单计算。教学过程教学环节师生活动自主复习，构建网络一、机械功（用字母W表示）1、做功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。3、功的单位：焦耳，用字母J表示，把两个鸡蛋举高1m，做的功大约1J。4、功的计算公式：W=FS使用公式时要注意：①各量的单位：W用J，F用N，S用m②其中的S是在力F的方向上通过的距离。5、功的原理：使用任何机械都不省功。可见既省力又省距离的机械是没有的。二、功率（用字母P表示）1、单位时间里完成的功叫功率。其物理意义：用来表示做功的快慢。2、主单位是W，常用单位是kW换算关系：1KW=103W，1W表示物体在1s内做功1J.3、公式：P=W/t各量选用的单位：功率P用W（瓦），功W用J（焦），时间t用s（秒）。对于匀速运动可用P=Fv各量使用的单位：功率P用W（瓦），力F用N，速度v用m/s4、有公式P=W/t可知，功率跟功和时间两个因素有关，分析功率的变化时，两个因素不能顾此失彼。比如教学过程“做功多的机械，功率一定大”的说法错误，原因是做功时间不确定。三、机械效率（用字母η表示）1、把有实用价值的功叫有用功，用W有表示。把没有实用价值，又不能不做的功叫额外功，用W额外表示。导致做额外功的因素一般有机械自重和各种摩擦。2、有用功和额外功总和叫总功，用W总表示，则W总＝W有＋W额外3、有用功与总功的比值叫机械效率，计算公式η＝（W有/W总）×100％4、滑轮组机械效率的测量：①器材：钩码、铁架台、滑轮、细线、刻度尺、弹簧测力计②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳子移动的距离S③原理：η＝Gh/FS（因为W有＝Gh和W总＝FS）④步骤：实验中用弹簧测力计竖直向上匀速拉动钩码，目的：保证测力计示数不变。⑤影响滑轮组机械效率高低的因素有：动滑轮的重、各种摩擦、提升重物的重力。⑥绕线的方法和重物提升的高度不影响滑轮组的机械效率。⑦用同一套滑轮组提升的重物重力增大时，机械效率变大。⑧提高机械效率的方法：减小动滑轮和绳的重力、减小摩擦、增大提升重物的重力五、机械能1、能量：一个物体具有做功的本领，我们就说它具有能。各种能量的单位都是是J3、探究决定动能大小的因素的实验：①研究方法：控制变量；②判断动能大小的方法：比较小球推动木快的距离，木块被推的越远，说明小球的动能越大。③要探究动能与速度的关系，需保持质量不变，为此可用一个小球，让它分别从斜面的不同高度滚下，比较两次木块被推动的距离。其中小球从不同高度滚下的目的是改变小球的速度。④要探究动能与的质量关系，需保持速度不变，为此可用质量不同的两个小球，让它们从斜面的同一高度滚下，比较两次木块被推动的距离。其中让不同小球都从斜面的同一高度滚下，目的是让两个小球到达斜面底端时速度相同。⑤得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。4、探究重力势能能的大小与哪些因素有关的实验——也要运用控制变量法。实验时重力势能的大小可以通过物体下落时对其它物体的破坏力显示出来，比如让一个铅球从不同高度自由落到松软的地面上，观察比较地面凹陷的程度，可以探究重力势能与高度的关系。让两个质量不同的铅球从相同高度自由落到松软的地面上，观察比较地面凹陷的程度，可以探究重力势能与质量的关系。5、分析动能和重力势能的变化时，一定要把其中的两个决定因素同时考虑，不能顾此失彼。比如正在喷洒农药的飞机在某一高度水平匀速飞行，它的动能减小，重力势能减小。原因是虽然速度不变，但是其质量减小。6、动能和重力势能间的转化规律：质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。7、在没有任何摩擦的条件下，动能和势能相互转化时，若动能减小多少，势能会增大多少，机械能的总量保持不变即机械能守恒。例如题中如果有“在光滑斜面上滑动”，则“光滑”表示机械能守恒。典型题引导1、关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（）A.机械的效率越高，做功越多B.机械的效率越高，做功越快C.机械的功率越大，做功越多D.机械的功率越大，做功越快2、一个人把5牛顿的砖头沿冰面水平抛出,砖头在冰面上滑行20米停下来,则砖头在滑行的过程中()。A、人对砖头做功100焦B、惯性做功100焦C、重力做功100焦D、上述均不正确3、如图所示的四种情景中，人对物体做功的是：4、人用水桶从井中提水的时候，对水所做的功是功，对桶和绳所做的功是功．桶掉到井里，打捞上来后装着水，对________所做的功是额外功，对_____做的功是有用功。5、空军奉命执行任务，某空降兵和降落伞总重为800N。刚跳下时，降落伞未打开，空降兵和降落伞机械能__________，是因为力做功了；当降落伞打开后匀速下落时，空降兵和降落伞所受阻力为N。在整个下落过程中，一直减少的能量是能，这是因为力克服力做功了。6、指出下列物体中具有什么形式的机械能：A．挂在屋顶上的电灯；B．被拉开的弹簧门；C．空中飞行的小鸟；D．在冰场上滑行的运动员；E．从斜坡上滚下的石头；F．在平直公路上行驶的汽车；G.被举高的重锤H.拧紧的钟表发条J.被拦河坝挡住的江水7、一辆汽车和一列火车以相同速度行驶，_________具有的动能大。处在同一高度以相同速度飞行的子弹和炮弹_________的机械能大8、两名举重运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图所示，则（）A.甲运动员做功较多，功率较小B.甲运动员做功较多，功率较大C.甲运动员做功较多，他们的功率相等D.甲、乙运动员做功相等，功率相等9、关于能的概念，下列说法正确的是（）。A、质量大的物体动能一定大；B、速度大的物体动能一定大；C、距离地面位置高的物体，势能一定大；D、物体能够做功，它就一定具有能。10、下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是：A、跳伞运动员在空中匀速下落的过程。B、热气球上升的过程。C、汽车在水平路面上匀速行驶的过程。D、铅球自由下落的过程。11、上紧发条的玩具车在水平面上跑动时所（）A．动能转化为弹性势能B．弹性势能转化为动能C．重力势能转化为动能D．动能转化为重力势能12.如图18所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用已滑轮所做的总动为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则A．W1=W2η1=η2B．W1=W2η1＜η2C．W1＜W2η1＞η2D．W1＞W2η1＜η2【迁移训练】1、甲、乙二物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动,甲在光滑的平面上运动,乙在粗糙平面上运动,若两物体在移动相同距离的过程中,推力做的功为W甲和W乙,则()。A、W甲W乙B、W甲=W乙C、W甲W乙D、无法判定2、中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是A.0.5WB.5WC.50WD.500W3、功率相等的两辆汽车在水平马路上匀速行驶,在相等的时间内通过的路程之比为2:1,则()。A、两辆汽车的牵引力之比是1:2B、两辆汽车的牵引力之比是2:1C、两辆汽车做功之比是1:2D、两辆汽车做功之比是2:14、某矿井深10米，井下每分钟积水3m3，现要使井下工人作业时无水，应用功率W的抽水机作业。5、有一种玩具小车．当松开小车上拧紧的橡皮筋时，橡皮筋的_______转化为小风扇的动能；小风扇转动向后吹风，使小车向前运动．这是因为_______。6、如图所示，是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械（滑轮组和起重机）。观察图1中甲、乙两图，可获得的信息有________________，观察图1中丙图和_____图可得出：在相等的时间内，起重机比滑轮组做的功多。7、如图是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它在近地点的动能＿＿＿＿（选填：大于、小于、等于）它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是_________（选填：变大、变小、不变）。8、2008年4月19日，俄“联盟”号飞船返回舱着陆时出现严重错误，返回舱进入地球大气层后，朝地面飞行的前端不是隔热罩，而是舱门和天线，导致舱门被烧焦，天线遭焚毁，宇航员的生命受到严重威胁．在这一过程中，返回舱能量转化的方式是A．重力势能→动能→内能B.动能→重力势能→内能C．内能→重力势能→动能D.内能→动能→重力势能9、如图，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近到自己的鼻子，松手后，铁锁向前摆动又摆回来。有关铁锁在摆动过程中的能量转化，下列说法正确的是A．铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能C．铁锁上升到最高点，重力势能最小D．铁锁下降到最低点，动能最小10、中国跳水队被人们称为“梦之队’，如图是跳水运动员跳水时的情景，运动员在离开跳板到落入水的过程中()A．运动员的动能一直增大，机械能不变．B．运动员的重力势能一直减小，机械能减小．C．运动员的动能先减小后增大，机械能不变．D．运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大．巩固拓展【例题1】研究动能跟哪些因素有关的实验如右图所示，实验过程中，需要让同一个钢球从高度滚下；还需要换用不同的钢球，让它们从高度滚下。结果表明，动能大小与运动物体的和有关，其中对动能的影响较大。【例题2】测量机械效率1、小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜程度的大小多次测量，得到下表所示的数据：斜面倾斜程度小车重G/N斜面高h/m斜面长S/m拉力F/N有用功W有/J总功W总/J机械效率η较缓50.212.12.148%较陡50.513.62.569%最陡50.714.33.54.3⑴请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。⑵分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜程度越，斜面越省力，斜面的机械效率越。⑶实验过程中拉力的方向应与斜面。⑷若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持不变，斜面的光滑程度不变，只改变,这种研究问题的方法我们称之为法。2、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如下图中的甲、乙、丙所示。(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越。(2)第3次实验中所做的有用功是J，机械效率是(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功(选填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可得结论(4)综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，额外功(选填“增大”或“减小”)，具体做法是。1、小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端移动的速度为0.3m／s。(己知每层楼高3m，不计摩擦与绳重)求：(1)小明所用的时间；(2)拉力的功率；(3)所做的额外功：(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?2、搬运工人经常利用斜面把货物搬运到汽车上，如图所示21所示，汽车车底