新人教版初中物理《功和机械能》全章课件

第十一章功和机械能1．放在桌面上的木块受到几个力的作用？作出力的示意图？ＮＧ2．在光滑的水平面上推木箱，箱子受到几个力的作用？什么力对物体的移动作出了贡献？ＮＧＦ分析：有一推力Ｆ作用在物体上，使物体在推力的方向上移动了一段路程，显然是这个推力Ｆ对物体的移动做出贡献．物理学中规定在这种情况下：推力对物体做了功．ＮＧＦ有一只箱子，让一位同学把它从一楼匀速地提到二楼；若让另一位同学把这只箱子从一楼匀速地提到四楼，他们两个人用的力一样大吗？他们的成效一样吗？一样大不一样（一）.力学中的功他们用的力一样大，为什么说他们的成效不一样呢？有些问题只考虑“力”来描述就不够了，还必须同时考虑“距离”这个因素，在物理学中，用“功”这个物理量来述上面的问题。他们提升的距离不一样大物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面.它是指:功的定义：一个力作用在物体上,使这个物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功．Fs人的压力将图钉压入木块。工人推车前进起重机和直升飞机吊起重物有力作用在物体上．物体在力的方向上移动了一段距离．原因以上五个例子中，做功了吗？谁能归纳出做功的两个必要因素是什么？（作用在物体上的力）（物体在力的方向上移动的距离）ＦＳ必要因素必须需要，缺一不可．“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”１．当你端着一盆水不动时，你累吗？你做功了吗？为什么？２．用力推讲台,讲台没有动，人累吗？人做功了吗分析：Ｓ=０Ｆ≠０没有做功．（劳而无功）做功了吗？有力无距“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”３．用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？分析：Ｓ≠０Ｆ＝０没有做功．（不劳无功）做功了吗？有距无力“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”４．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？分析：Ｓ≠０Ｆ≠０没有做功．（劳而无功）Ｆ⊥Ｓ５．人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？Ｓ．ＧＮ．ＧＮ做功了吗？力距垂直有力无距不做功有距无力不做功力和物体运动方向垂直时力不做功冰柱在光滑的冰面上滑动做功为0的几种情况：１．有力，但是在力的方向上通过的距离为零．２．有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用３．有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的．结论：有力才有可能做功，但有力不一定做功，无力就谈不上做功。（作用在物体上的力）（物体在力的方向上移动的距离）ＦＳ必要因素下图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是()B下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（2）人再一次用力把箱子提起（3）人用力提着皮箱在原地不动（4）人提着箱子在水平路面上走了50米（5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上（6）人把箱子放在电梯上，电梯从一楼上升到十楼（7）人提着皮箱在电梯中上升（二）、功的计算：力的成效就越明显作用在物体上的力越大物体运动的距离越大做的功就越多那么：功的大小与什么有关呢？3m1m图甲图乙图丙用力将木板提升1m做了一定的功。思考把同样三块木板提升1米高，拉力做了多少功？把一块木板提升3米呢？距离m分析推理物理学中功的规定力与物体在力的方向上移动的距离的乘积分析推理：猜想功与力和距离的关系？计算公式功=力X距离W=FXS功力N焦耳J公式单位1焦耳=1牛·米1J=1N·m功的计算Ｗ＝Ｆ×Ｓ针对功的定义式的几点说明：１．使用Ｗ＝Ｆ×Ｓ时，要注意单位的统一．２．做功的多少只由Ｗ＝Ｆ×Ｓ决定，要明确哪个力做功，与物体的质量，速度，运动方向，是否有摩擦无关．３．知道１Ｊ的物理意义，知道１Ｊ的大小．1牛的力使物体在力的方向上，通过1米的距离时所做的功为1焦。练习用50N的水平拉力拉重为100N的物体，使该物体在水平方向上前进了20m，拉力和重力各做了多少功？100NF=50N20mG=100N解：拉力做的功：W=F·S=50N·20m=1000N·m=1000J重力做的功：W=FS=100N·0m=0N·m=OJ小结功的两个必要因素作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离。workwork功的计算公式功=力×距离W=Fswork功的单位1焦耳=1牛`米1J=1N·m231、某足球运动员在水平方向用25牛的力，将10牛的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了30米才停下来。在球滚动过程中，脚对球所做的功为（）A、750焦B、300焦C、450焦D、0D2.起重机把重为1000牛的货物竖直提高２米后，又沿水平方向移动１米．起重机钢绳拉力做了功？A.1000焦耳Ｂ．2000焦耳Ｃ.3000焦耳Ｄ．不能确定B爱辉中学路宜春功的单位：焦耳（J）课前准备：速度的定义是__________________、它是表示_____________的物理量。单位时间内通过的路程物体运动快慢农民用一台拖拉机匀速耕地，半小时耕完一块地,若由一头牛来完成这些工作，则需一天的时间，问拖拉机与牛做功的本领相同吗？谁做功快？不同的物体做功的快慢一般是不同的。我的思考所以，在工农业生产中，人们越来越多地使用机器来代替人力、畜力做功。使做功更快！比较物体做功的快慢思考?物体做功的快慢可能与什么因素有关呢？可能与W和t有关完成相同的功，比较所用时间问题一:在建筑工地上将同一堆砖全部送到楼顶上,方法如下:1、用滑轮将砖运到楼上２、使用起重机将砖运到楼上问：１）这两种方法，做功相同吗？２）做功的时间相同吗?３）谁做功快？可见我们可以用什么样的方法比较做功的快慢在相同时间内，比较所做的功问题二:建筑工地上，同时用滑轮或起重机向楼顶上运砖，都运１５min的时间，那种方法做功多？谁做功快？可见我们还可以用什么方法比较物体做功的快慢？•问题三：小明用铁锨挖土，10min做功600J，爸爸１min做功300J,谁做功多？谁做功快？为什么？单位时间内做功越多,做功越快.用单位时间内所做的功可以比较做功的快慢。功与做功所用时间之比叫功率.功率越大，表示单位时间内所做的功越多，即做功越快。符号:P1、物理意义：表示物体做功快慢的物理量。3、定义式：4、功率的单位:瓦（W）千瓦（kw）功率概念P=Ｗt2、定义：功与完成这些功所用时间的比值。1w=1J/S瓦特为蒸汽机的推广、使用做出了不可磨灭的重要贡献。有力的推动了社会的前进。恩格斯在《自然辨证法》中这样写道:“蒸汽机是第一个真正国际性的发明…瓦特给它加上了一个分离的冷凝器，这就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平。”后人为了纪念这位伟大的英国发明家，把功率的单位定为“瓦特”。瓦特JamesWatt1736-1819一些常见机器设备的功率人的平均功率70W马的平均功率350W五羊125型摩托车7350W桑塔纳小轿车66KW解放CA141货车99KW东风4型内燃机车2646KW韶山型电力机车4.2MW万吨级远洋货轮7—23MW•１、功率表示做功的_____，功率越大表示做功越____。功率的大小有____和___共同决定。•２、试判断（Ｐ＝Ｗ／t）•Ａ做功越多功率越大（）•Ｂ功率小，表示做功少。（）•Ｃ做功时间越短，则功率越大（）•Ｄ做功快，则功率大（）快慢快WtXXX∨例1.一架起重机在5min内把60000N的重物匀速举高25m，它的功率是多少kw？解:W=Fs=60000N×25m=1500000JP=W/t=1500000J/300S=5000W=5KW答：起重机的功率是5KW.例2.质量为50kg的物体，用50N的水平推力使它在粗糙水平面上以2m/S的速度匀速移动10m。问(1)功率多大？(2)重力的的功率多大？解:(1)t=s/v=10m/2m/s=5sW=Fs=50NX10m=500JP=W/t=500J/5S=100W(2)因为在重力方向上没有通过距离，所以W=0,P=0.（P=W/t=FS/t=Fv=50N·2m/s=100w）若力与位移（或速度）的方向在同一直线，如图P=ＷtＷ＝ＦＳP=ＦＳtv=ＳtＰ＝Ｆv功率的另一种表达形式FFFsv(1)当功率p一定时，牵引力F和v之间关系如何?(2)当速度v一定时，牵引力F和P之间关系如何?(3)当牵引力F一定时，功率P和速度V之间有什么关系?若保持P不变，则F与v成反比；若保持v不变，则P与F成正比；若保持F不变，则P与v成正比；在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。(1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？讨论汽车的上坡方式答：汽车以恒定功率上坡，上坡需要较大的牵引力，根据，P一定时，需增大F，则需减小速度v，驾驶员如何减速，即换档（变速调节装置）FvP（提示：上坡需要较大的牵引力）讨论汽车的上坡方式(2)汽车以恒定速度上坡，驾驶员应如何操作？答：汽车以恒定速度上坡，上坡需要较大的牵引力，根据，v一定时，需增大F，则需增大功率P，驾驶员如何增大功率，即加大油门。FvP一、物理意义:描述物体做功快慢的物理量。二、定义:单位时间内物体所做的功。三、公式:P=W/t=FV四、单位及换算:1W=1J/s1MW=106W1KW=103W功率(Power)1、关于功率下列叙述中正确的是（）A做功所用的时间越少，功率越大B功率越大，做的功就越多C在相同时间内，作功越多，功率越大D做功所用的时间越多，功率越大C当堂测试2、两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是();若完成相同的功,甲、乙所用时间之比是()动能和势能1、在探究阻力对物体运动的影响实验中，小车在斜面的同一高度滑下的目的___________________________，小车在斜面的高度越高，滑下后在水平面开始运动的速度越______。2、如何判断某个力对物体是否做功（1）________________________(2)___________________________在水平面获得相同的速度快作用在物体上的力物体在力的方向上移动的距离3.下列几种情况中，人对物体做功的是（）A．举重运动员举着杠铃不动接受记者照相B．人提着重物沿水平路面匀速前进C．人用力推车同时车沿力的方向在水平地面上运动D．小孩用力搬石头，未能搬动C新民晚报一铁路职工“中弹”昏倒1990年6月10日沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。风对大树、人做了功轿车对电线杆做了功洪水对阻挡物做了功物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位和功的单位一样都是：焦耳（J）①②⑥⑤④③流水推竹排前进风吹帆船前进举高的重锤高山上的大石块①②⑥⑤④③他们都具有能量，你能给他们分分类吗？流水推竹排前进风吹帆船前进举高的重锤高山上的大石块①流水推竹排前进高山上的大石块风吹帆船前进举高的重锤④②⑥③⑤动能物体由于而具有的能量运动重力势能物体由于而具有的能量被举高弹性势能弹性形变物体由于________而具有的能量势能下列物体具有什么形式的能：（1）水平行驶的汽车：___________（2）正在爬坡的汽车：___________（3）山顶上的石头：___________（4）山顶上滚下的石头：___________（5）天花板上的吊灯：___________（6）天花板上摇摆的吊灯：___________（7）拉长的橡皮筋：___________（8）下落的雨滴：___________动能动能和重力势能重力势能动能和重力势能重力势能动能和重力势能动能和重力势能弹性势能动能的大小跟哪些因素有关？猜想：1、动能的大小跟物体运动的速度有关2、动能的大小跟物体的质量有关设计实验方案：提示（1）考虑“控制变量法”（2）怎样比较动能的大小？（转换法）h1h2h1h1结论：质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大运动速度相同的物体，质量越大，动能越大城市街道上的最高行驶速度v（km/h）从能量的角度分析：（1）为什么要对机动车限速？（2）为什么对重载车限制速度小？物体的