内容正文:
“乘积”
早期衡量机械的性能的指标:
功(Work)
“乘积”
“更快完成”
早期衡量机械的性能的指标:
功(Work)
功率(Power)
功和能
中考一轮复习
进入主题声现象
3
做功快慢
功
做功要素
W=Fs
做功本领
P=W/t
动 能
重力势能
弹性势能
机械能的转换与守恒
机械能
4
做功的必要条件
作用的物体上的力 F
物体在力的方向是移动一段距离 s
思考 1 电梯向上运行了一段距离,在此过程中
(1)电梯受到哪些力?
(2)这些力是否做功?为什么?
G总
F拉
s
拉力做了功
克服重力做了功
(3)乘客的情况又如何?
G人
F支
s
支持做了功
克服重力做了功
5
思考 2 运动员做原地纵跳的要领是快速下蹲后
立即向上蹬伸(如图)。在蹬伸过程中
(1)运动员受到了哪些力?
(2)这些力对运动员是否做功?为什么?
蹬伸
思考 2 运动员做原地纵跳的要领是快速下蹲后
立即向上蹬伸(如图)。在蹬伸过程中
(1)运动员受到了哪些力?
(2)这些力对运动员是否做功?为什么?
蹬伸
F支
F支
支持力作用点没有移动
重心升高
支持力不做功解释如ppt,最终克服重力做功消耗的是体内的能量。
7
例 1 如图,一顾客用一水平恒力 F 将购物车从粗糙斜坡的底端匀速推上顶端,斜坡长 s,高 h,购物车(含车上物品)重 G。在这个过程中
(1)购物车的运动情况是怎样的?
(2)购物车受到了哪些力?
(3)这些力是否做功?
(4)这些力分别做了多少功?
F
FN
f
h
s
G
支持力不做功
克服摩擦力做功W= f s
克服重力做功 W=G h
拉力做的功 W= Fs
= F
8
思考 3 一个老人和一个小孩一起爬相同的楼梯。
(1)他们做功相同吗?
W1=G老人h
W2=G小孩 h
W1 > W2
①若t老人=t小孩
相同时间内,老人做个更多的功
老人做功更快
②若t老人 < t小孩
老人用了更少的时间,做个更多的功
老人做功更快
③若t老人 > t小孩
(2)做功的快慢相同吗?
带领学生严谨分析,分情况讨论,不能默认同时到达或者老人先到,这样不仅能培养学生科学严谨的态度,又能强化对功率的理解
9
思考 4 为什么功率更大的矿用卡车运行速度反而比功率更小的家用车慢一些呢?这其中蕴含了什么物理规律呢?
P=171kW
最大时速200km/h
P=2700kW
最大时速50km/h
家用汽车 长安UNIK
矿用卡车 徐工DE400
P=Fv
W=Fs
力对物体做功的功率与物体移动速度之间的关系
讨论
(1)骑变速自行车上坡时,为什么要“退档”?
(2)汽车以相同的功率匀速行驶时,为什么在平坦的路面上比在砂石路面上要快?
(3)匀速吊起同一重物时,为什么功率大的起重机要快些?
前面我们得到了“功率大表示做功快”,这里制造一个冲突,功率大的机械反而速度小,引出P=Fv的推到,并通过讨论再回到生活中。
10
思考 5 四个同学在石峰公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( )
A. 体重最大的一个
B. 时间最短的一个
C. 速度最大的一个
D. 做功最快的一个
这个题本来我的处理方式是先问如果测量登山的功率,然后再展示这个题。考虑到时间问题,还是放弃了,老师们可以参考一下。
11
若要把这些书搬到教学楼四楼,怎么搬才能最快完成?
为下一个例题做准备,每一次搬多点,每一次时间会很长,总时间会很长。每次少搬点,那趟数会增多,总时长也会很长,所以必定会存在一个中间值使整体速度最大,也就是功率最大
12
例 2 因旧房改造,需要将地面上 500kg 的红砖人工搬运到 4.2m 高的地方。已知搬运工身体提供的功率 P 如下图那样取决于搬运质量 m,g取 10N/kg。求
(1)搬运工需要做的功。
(不考虑他克服自身重力做的功)
(2)若要尽快地搬完这些红砖,则每次最多搬几块砖?
(设每块砖的质量均为 2.5kg)
(3)搬完所的砖所需最短时间。
2.1×104J
A
A
最大功率为P=70W
搬运质量m=20kg
每次搬运数量n=8块
t = —
W
P
= ————
70W
= 300s
(上楼的总时间)
关于这个时间提一下:这个时间只是上楼的时间,实际还是要考虑下楼的时间
13
翻滚的巨浪
举高的重锤
拉开的弓
对外做功
具有动能
具有重力势能
具有弹性势能
能对外做功的物体都具有能量,但物体产生的能量的方式不同,有的因为运动产生的……,有的是因为被举高……,有的则是因为发生弹性形变……
14
动能
弹性势能
重力势能
机