初中物理第十一章功和机械能单元复习导学案

NO5：第十一章《功和机械能》单元复习复习目标：1、理解功和功率的概念和物理意义。2、会用功和功率的公式进行简单的计算。重难点：功和功率的综合运用。【知识梳理】一、功1．力做功的两个必要因素：①___；②物体在这个___的方向上移动的____。2．力没做功的三种情况：①“劳而无功”：物体受力但没______；②“垂直无功”：物体受力和移动的方向______；③“不劳无功”：运动物体缺力凭_______保持继续运动。二、功的大小1．规定：在物理学中，力做功的多少等于作用在物体上的力和物体在______的方向上移动_____的乘积。用字母______表示。2．公式：________；把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是____。3．理解：公式中的s一定是在力F的方向上通过的距离，强调对应。F和s是同一个物体在同一时间内，且同一方向上的两个量。三、功率1．定义：__________里完成的功叫功率。意义：功率是用来表示做功______的物理量。2．做功越_____，功率就越_____。功率用字母_____表示。3．比较方法：①做功时间相同时，比较______________，做功越_____，功率越大。②做同样多的功时，比较______________，用时越_____，功率越大。4．定义公式：_______国际制单位1W=11W的意义5．某小轿车功率66kW，它表示：小轿车在______内做的功为_____________J。6.由W＝______和v＝_______，得P＝________。汽车的功率一定，上坡时要换低速档，以获得更_____的牵引力，即在功率一定时，要增大F，必须______四、动能和势能及相互转化1．能量一个物体能够做功，我们就说这个物体具有；只是说明它有做功的能力，但不一定要做功。2．动能（1）定义：；（2）决定动能大小的因素：、。3．势能：（1）重力势能：①定义；②决定其大小的因素：（2）弹性势能：①定义②决定其大小的因素思考：如何探究？4．举例动能和势能相互转化：5．与统称机械能。（思考：一个物体一定既有动能又有势能吗？）6.什么是机械能守恒？。【课堂探究】1．功：（1）力学里所说的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。即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。（3）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=FS（4）功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。（5）应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③功的单位“焦”（牛·米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。2．功的原理：（1）内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。力的大小（F）移动距离（s）做功多少（W）手提升GGhGh动滑轮提升GG/22hGh结论1、W=Fs；2、使用任何机械都不能省功（2）说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）（3）应用：斜面①理想斜面：斜面光滑理想斜面遵从功的原理；②理想斜面公式：FL=Gh其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh。3．功率：（1）定义：单位时间里完成的功（2）物理意义：表示做功快慢的物理量。（3）公式：=Fv根据功率的导出式：P＝Fv可知功率一定时，要增大F，必须减小v，即汽车上坡时要换低速档。（4）单位：主单位W常用单位kW、mW、马力换算：1kW=103W1mW=106W1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车１s内做功66000JPWt=（5）比较功率大小方法a、做功时间相同，比较做功的多少，在时间相同时，做功越多功率越大。b、做功相同时，比较做功时间长短，在做相同多的功，用时越短，功率越大4.动能和势能（1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。（2）知识结构：7.探究决定动能大小的因素：①猜想：动能大小与物体质量和速度有关；②实验研究：研究对象：小钢球方法：控制变量；？如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量。决定其大小的因素：物体质量越大、举得越高，势能就越大弹性势能定义：发生形变的物体具有的能量。决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大相同；？如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；④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）机械能：动能和势能统称为机械能。理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。5.动能和势能的转化（1）知识结构：（2）动能和重力势能间的转化规律：①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；②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；（3）动能与弹性势能间的转化规律：①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。（4）动能与势能转化问题的分析：①首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素动能转化转化势能弹性势能重力势能——看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。②还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。③题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。【课堂检测】1．下列关于力做功的说法，正确的是（）A.人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功B.人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功C.汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做功D.过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功2．引体向上，是同学们经常做的一项健身运动，该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作。课外活动小组的同学现要估测陈强同学做动作时的功率。写出计算陈强同学动作时功率的表达式。3．人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为________能，由此我们可以判断人造地球卫星在______处动能最大，速度最快。4．汶川地震后的5月14日，我空降兵15勇士不畏牺牲，勇敢地从4999m的高空跳伞执行侦查营救任务，为上级决策提供了第一手资料，为组织大规模救援赢得了宝贵时间，受到了中央军委的通令嘉奖。跳伞勇士在空中匀速下落的过程中，他的()A．重力势能增大，机械能增大B.重力势能减小，机械能增大C．重力势能减小，机械能不变D.重力势能减小，机械能减小5．图8-8所示的是中国选手陈燮霞在北京奥运会女子48kg级举重比赛中的情形，她为中国代表团捧得首金．她的抓举成绩是95kg，假如她在比赛中是用2s的时间将杠铃举高1.4m，请你算一算（g取10N/kg）⑴陈燮霞举起杠铃的过程中至少做了多少的功？⑵陈燮霞举起杠铃的功率至少是多少？【巩固提升】1．下列说法中，正确的是：()A．在相同的时间内做的功越多，机械效率越高B．在相同的时间内做的功越多，功率就越大C．功率大的机器，机械效率一定高D．功率大的机器，做的功一定多2．某机器的功率是1000W，这句话的物理意义是：()A．表示这台机器能做1000W的功B.表示这台机器能做1000J的功C．表示这台机器秒能做1000W的功D.表示这台机器每秒能做1000J的功3．下列关于能量的说法中正确的是:()A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功D.能量多的物体所做的功一定就多4．滚摆在下降时速度____________，动能__________，势能_________，上升时速度_________，动能__________，势能____________。滚摆每次上升的高度都比前次稍低，表明滚摆的机械能总量在不断_______。若不计阻力滚摆的机械能总量________________。(本题选填“变大”、“变小”或“不变”)5．跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能________，势能_______；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能________，势能__________，机械能总量____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)6．随着生活水平的提高，许多家庭的代步工具逐渐由汽车、摩托车代替了自行车．其实骑自行车不仅能减小城市污染，还有利于身体健康．体重80kg的金老师每天骑车上班减肥，车的质量是20kg，若他以5m/s的速度匀速前进，受到的阻力约为人与车总重的0.04倍，则他消耗的功率约为多少W?（g取10N/kg）7.功率为24KW的拖拉机，匀速耕地20min前进了1800m，求：（1）拖拉机所做的功是多大？（2）前进中拖拉机所受的阻力多大？（3）如果功率不变，相加快速度，在20min内前进3600m，需采取什么措施？课堂总结：课后反思我的收获是：______________________________________我的问题是：_______________________________________