内容正文:
第十四讲
功和机械能
第1课时
功和功率
情境串练核心点
2025年5月29日,我国“元行者一号”验证型火箭首次海上飞行回收试验圆满成功,如图所示。
火箭完成点火起飞、满推力加速爬升、发动机关机、自由下降、减速至海面悬停…多个工作阶段。
(1)【能量转化】点火起飞阶段,火箭克服自身重力做功,主要将燃料燃烧产生的
内能转化为火箭的
能。
(2)【机械能相关判断】满推力加速爬升阶段,火箭的动能
,重力势能
,机械能
。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(3)【功的判断】自由下降阶段,忽略空气阻力,此过程火箭受到
力作用,该力对火箭
(选填“做功”或“不做功”)。
(4)【能量守恒定律】火箭在海面悬停时受力
(选填“平衡”或“不平衡”);火箭产生的高温
高压气体,一部分使火箭处于一定的高度,一部分热量散失到空气中,此过程能量
(选填“守
恒”或“不守恒”)。
教材知识过基础
考点1功(广西3年3考;北部湾3年3考)
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.力对物体做功的两个必要因素:一是有作用在物体上的
,二是物体在这个力的方向上
3.力不做功的三种情况
力不做功的
图示
特点
实例
三种情况
有力无距离
F
→f
物体受力,但静止
“推而未动”、“搬而未起”
77777777777777777
物体在水平方向不受力,
足球离开脚后在空中运动,
有距离无力
由于惯性运动
脚对足球不做功
有力有距离,但力的方向提着水桶水平移动一段距
力与距离垂直
与距离的方向垂直
离,竖直提水桶的力不做功
77777777777777
4.功的计算:W=
、W=Pt。其中W表示功,F表示力,s表示在力的方向上移动的距离。在国
际制单位中,力的单位是N,距离的单位是
,功的单位是
,简称焦。1J=1N×1m=
1N·mo
66
公式变形求力F=”;求距离s=四
考点2功率[2024.28(3);北部湾2021.28(2)]
1.定义:
与做功所用
之比叫作功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。
2.物理意义:表示物体做功
的物理量
3.单位及单位换算:在国际单位制中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒,功率的单位是瓦特,简称
,符号是
。工程技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位。1kW=
W,1W=
J/so
4.公式:P=
5推导公式:当物体在力F的作用下,以速度”做匀速直线运动时的功率P=”_
特别提醒功的物理量符号是W,功的单位是焦耳(J);功率的物理量符号是P,功率的基本
单位是W:运用P=F时,要特别注意公式中速度v的单位必须是m/s,力F的单位是N,功
率P的单位是W。
教材改编随堂测
1.(RJ八下P90习题改编)一辆汽车发生故障失
平直的路面匀速前行,将原木运到了3000m
去动力后,用另一辆汽车将其沿平直道路匀速
外的货场,100min内马的水平拉力做了2.4×
拉至0.9km外的维修站,用时2min,此过程
10J的功,则雪橇行进中受到的摩擦力是
汽车行驶的平均速度为
m/s。若拉力
N,马拉车的功率是
W,雪橇底部
为720N,则在此过程中拉力对汽车所做的功
做得比较宽大,这样做是为了
为
J,功率是
W。
4.(HK八全P236图改编)如图甲,在水平拉力F
变式训练一辆重型卡车匀速行驶时,发动机的
的作用下,物块在水平地面上移动了6m,该
功率为180kW,速度为20m/s,卡车行驶1h
过程中的F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示。
通过的路程为
m,卡车发动机做的功
↑F/N
↑/m·s)
为
J,卡车受到的阻力为
N。
2.(HK八全P240习题改编)世界智能大会上展
02
46t/s
024
6 t/s
示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上
乙
丙
第6题图
该设备,能够轻松地将480N的物体匀速举高
1m,用时2s,此过程中物体运动的速度为
(1)0~2s内,拉力F对物体做的功为
m/s,克服重力做的功为
J。
J,
对物体做功的功率为
(2)4~6s内,拉力F对物体做功的功率为
W。
3.(RJ八下P87习题改编)质量为50kg的雪橇
W,拉力F做的功为
上装载了350kg的原木,一匹马拉着雪橇沿着
(3)0~6s内,重力对物体做的功为
67(3)3.81.4无关(4)越大(5)e、f密度1.1
(6)②(7)球体的形状规则,深度不同时排开液体的
体积也不同,不能探究浮力和深度的关系(8)没有
控制物体排开液体的体积相同(9)相同无关
实验2探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
例2:(1)溢水杯中水面未到达溢水口(2)丁、甲、乙、丙
(3)A(4)11(5)重力(6)小(7)变小等于
BC(8)0.6x10
第十四讲功和机械能
第1课时功和功率
情境串练核心点
(1)机械(2)增大增大增大(3)重做功
(4)平衡守恒
教材知识过基础
考点1功
力移动了距离Fsm(或米)J(或焦耳)
考点2功率
功时间快慢瓦?101g
Fv
教材改编随堂测
1.7.56.48×1035400
【变式训练】7.2×106.48×1039×10
2.0.54802403.800400减小压强
4.(1)0(2)816(3)0
第2课时机械能及其转化
教材知识过基础
考点1动能和势能
对外做功焦耳运动大大一定高度大大
弹性形变大
考点2机械能及其转化
重力势能弹性势能不变
教材改编随堂测
1.运动状态动重力势2.动能速度动能
3.弹性势能弹性势机械减小增大
4.变小变小变小不变力的作用是相互的
5.重力势动先增大后减小不守恒做匀速直线运动
分层梳理过实验
实验探究物体的动能跟哪些因素有关
例:(1)钢球推动木块移动距离的远近转换法A
(2)相同不同高度(3)多大(4)动钢球
(5)A(6)惯性摩擦(7)不可行将弹簧压缩相同
的程度时,其具有的弹性势能相同,则转化为钢球的动
能也是相同的,则无法控制钢球的速度相同相同
(8)大客车动
26
第十五讲
简单机械
第1课时杠杆滑轮
教材知识过基础
考点1杠杆
阻力动力作用线阻力作用线动力×动力臂阻力×阻
力臂
考点2杠杆的分类
费省
考点3定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点
等臂省力hI
n
教材改编随堂测
1.甲5乙10都不可以
2.省力远离减小
3.右平衡螺母2右端下降
4.如答图所示
5.如答图所示
0
B
第4题答图
第5题答图
分层梳理过实验
实验探究杠杆的平衡条件
例:(1)左(2)115.0(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂
(或F,l,=F,山2)(4)变大阻力与阻力臂不变,动力臂
减小,动力变大(5)便于改变动力臂、阻力臂及力的方
向(6)1.5×10(7)增大(8)A
第2课时机械效率
教材知识过基础
考点1机械效率
有用氯外有用功总功小于成小增加
考点2常见简单模型的机械效率
G物
f
G物+G勉nF
教材改编随堂测
1.D2.D
3.0.1562.5%25080%
4.C
分层梳理过实验
实验测量滑轮组的机械效率
例:(1)刻度尺(2)匀速(3)丙86%(4)1、2
(5)重(6)低(7)不正确没有考虑到摩擦力对滑
轮组机械效率的影响偏大(8)D