内容正文:
模块三 能量
第11课时 功和机械能
[课标要求]
1.结合实例,认识功的概念.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.
2.知道动能、势能和机械能.通过实验,了解动能和势能的相互转化.
3.知道机械功和功率.用生活中的实例说明机械功和功率的含义.
知识梳理 夯实基础
一
3
一、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,就说这个力做了功.
2.做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的____;
(2)物体在________________上移动的距离.
3.功的计算公式:W=____.
4.功的单位:______,简称焦,符号是____.1 J=____N·m.
力
这个力的方向
Fs
焦耳
J
1
注意:在利用W=Fs计算功时,每个物理量的单位必须选取国际单位,力F的单位用牛(N),距离s的单位用米(m),功W的单位用焦(J).
二、功率
1.概念:____与做功所用的______之比叫做功率.
2.意义:表示物体__________的物理量,它只反映做功的快慢,不反映做功的多少.
3.公式:________;变形式:求功W=____,求时间t=______.
4.单位:______,简称瓦,符号是W;其他单位:千瓦,符号是kW.
单位换算:1 W=1 J/s;1 kW=______W.
功
时间
做功快慢
Pt
瓦特
1 000
Fv
三、动能和势能
定义 影响因素
动能 物体由于运动而具有的能 运动速度:质量相同的物体,运动速度越____,动能越大;
质量:运动速度相同的物体,质量越____,动能越大
大
大
定义 影响因素
势能 重力势能 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 质量:当物体所处的位置一定时,物体的质量越____,它具有的重力势能越大;
所处位置的高度:当物体的质量一定时,物体所处的位置越高,它具有的重力势能越大
弹性势能 物体由于发生__________而具有的能 弹性形变的大小:物体的弹性形变越____,它具有的弹性势能就越大
大
弹性形变
大
四、机械能及其转化
1.机械能:动能、______势能和______势能统称为机械能.
2.动能与势能的相互转化
重力
弹性
增大
减小
增大
减小
3.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和____________,或者说,机械能是守恒的.
保持不变
1.功、功率的计算
如图所示,举重运动员在2 s内把1 500 N 的杠铃匀速举高 2 m,在空中停留了3 s,运动员对杠铃做了______J的功,做功的功率是______W.
3 000
1 500
2.机械能及其转化、参照物的选取
如图所示,小普同学到游乐场乘坐过山车,当过山车向下俯冲时,________能转化为____能,过山车快速运动时,小普感到天旋地转,他是以________为参照物的.
重力势
动
过山车
3.机械能及其转化
如图所示,把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去.铁锁摆回时_____(选填“会”或“不会”)打到自己的鼻子,你判断的理由是______________________________________
__________________________________________________.
不会
铁锁在摆动的过程中有一部分机械能转化
为内能,摆回后的高度不会高于原来松开的高度
4.动能、重力势能的影响因素及信息的传递
如图所示,人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当它由近地点向远地点运行时,卫星的动能_____,重力势能______(均选填“增大”“减小”或“不变”),地面控制中心是通过________与卫星实现数据传输的.
减小
增大
电磁波
二
考点突破 讲练互动
16
判断物体是否做功
[例1] 一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图如图所示.下列说法中正确的是( )
A.从发力到上拉的过程中,
运动员对杠铃不做功
B.从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C.从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
D
举着杠铃稳定站立的过程中,运动员施加了力,但杠铃没有移动距离,所以运动员对杠铃不做功,故D正确.
规律方法
1.若力的方向与物体运动的方向不垂直,则此力一定做功;若力的方向与物体运动的方向垂直,则该力一定不做功.
2.踢足球、掷铅球时,球在飞行的过程中,人不做功;但人在“踢”“掷”的过程中,一定做功.
【跟踪练习】
1. 如图所示是台球比赛中球杆击球后两球相撞的场景,此现象说明力能改变物体的____________,台球在桌面上滚动的过程