内容正文:
专题十 功和机械能
功和机械能要求学生理解相关物理概念和规律并能灵活运用,基本上大多都是以单选题和多选题的形式出现,难度中等。
功和机械能侧重理解,要求学生对基本概念和规律有较深刻的认识,题型多以单选题或多选题出现。
1. 功
1. 定义:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
2. 公式:W=FS
3. 做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;
(2) 物体在这个力的方向上移动的距离。
说明:这两个因素必须同时具备、缺一不可。
4.不做功的三种情况:A.有力无距;B.有距无力;C.力距垂直
二.功率
1.定义:单位时间内完成的功。
2.公式:P=W/t=Fv
3.物理意义: 表示做功快慢的物理量。
4.功和功率的区别:功表示做功的多少;功率表示做功的快慢,“快慢”与“多少”的意义不同。
三.机械能
1.能量:一个物体能够对外做功,表示这个物体具有能量。
2.动能:物体由于运动而具有的能,叫动能。
影响因素:速度和质量,物体的运动速度越大,质量越大,动能越大。
3. 势能:
(1)重力势能:在地球表面附近,物体由于高度所决定的能,叫重力势能。
影响因素:由质量和高度共同决定。物体的质量越大,高度越高,重力势能越大。
(2) 弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量,叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大。
4. 机械能:动能、重力势能、弹性势能统称机械能。
5. 机械能的转化与守恒:动能和势能可以相互转化,如果只有动能和势能相互转化,那么机械能守恒。
题型一:功(选择题)
(
例
1
.
(
★★
)如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A.
B.
人用力推汽车前进了一段距离
小军通过滑轮组拉着重物静止不动
C.
D.
小明用力推货箱,货箱不动
小红手提水桶水平匀速行走了一段距离
)
【考点】做功情况的判断
【解析】A、人用力推汽车,给汽车一个向前的力,汽车在推力作用下前进了一段距离,推力对汽车做功.
B、小军通过滑轮组拉着重物,给重物一个向上的力,重物向上没有移动距离,拉力对重物没有做功.
C、小明用力推货箱,给货箱一个力,货箱没有移动距离,力对货箱没有做功.
D、小红手提水桶水平匀速行走了一段距离,小红给水桶一个向上的力,水桶向上没有移动距离,小红对水桶没有做功.
【答案】A
【教学建议】有力有距离,力对物体不一定做功,物体必须在力的作用下通过了距离,力对物体才做功.
题型二:功的计算(选择题)
(
例
2
.
(
★★
)在校运动会上,小翔参加了铅球比赛,如果他用200N的力,将重50N的铅球投到了10m处,
则下列关于他投球时做功情况的说法中,正确的是( )
A.
做功2000J B.做功500J C.没有做功 D.条件不足,无法计算
)
【考点】功的计算
【解析】根据题意可以得出,推铅球时作用在铅球上的力为200N;推铅球时,只有在铅球被推出去之前,铅球在推力的作用下移动了一段距离,但不确定铅球在推力作用下移动的距离,因此他对铅球做功了,但无法计算做功的多少.
【答案】D
【教学建议】理解做功的两个必要因素是解答本题的关键,并且会熟练应用功的计算公式.
题型三:功率的概念(选择题)
(
例3.
(
★★
)下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越长,功率越大
)
【考点】功率的概念
【解析】物体在单位时间内做的功叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。物体做功多功率不一定大。物体做功所用时间少功率也不一定大。
【答案】C【教学建议】掌握功率的概念是解决此题的关键。
题型四:功和功率的理解(选择题)
(
例4.
(
★★
)下列关于做功和功率的说法正确的是( )
A.有力作用在物体上,力一定对物体做功
B.物体对外做功越多,功率就越大
C.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,功率为零
D.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
)
【考点】功率和力是否做功的理解
【解析】有力作用在物体上,没有通过距离,力对物体没有做功;根据P=W/t可知,功率大小同时跟做功多少和做功时间有关,因此做功越多,功率不一定越大;在光滑的水平面上,物体依靠物体的惯性做匀速直线运动,水平方向上没有受到力的作用,没有力对物体做功,因此功率为零;力对物体做功大小W=FS,做功多少同时跟力的大小和在力的方