高中物第1章 功和功率 第2讲 功和能 ppt课件

1、第1章第2讲功和能目的定位目的定位1.知道机械功的原理，了解运用任何机械都不能省功知道机械功的原理，了解运用任何机械都不能省功.2.了解功和能的含义，能举例阐明功是能量转化的量度了解功和能的含义，能举例阐明功是能量转化的量度.3.知道机械做功的本质是能量转化的过程知道机械做功的本质是能量转化的过程.1预习导学预习导学 梳理梳理识记识记点拨点拨 2 课堂讲义课堂讲义 了解了解深化深化探求探求3对点练习对点练习 稳定稳定运用运用反响反响栏目索引 CONTENTS PAGE 一、机械功的原理1.内容：运用任何机械时， 对机械所做的功总是等于机械所做的功.2.表达式：W动W阻 或写成W输入W输出 .3

2、.阐明：机械功的原理阐明，运用任何机械都 .动力抑制阻力W有用W额外W损失不省功想一想运用任何机械都不省功，人们为何要运用简单机想一想运用任何机械都不省功，人们为何要运用简单机械呢？械呢？答案运用任何机械虽然都不能省功，但可以省力或省位答案运用任何机械虽然都不能省功，但可以省力或省位移，改动人的任务方式和劳动强度，提高任务的效率移，改动人的任务方式和劳动强度，提高任务的效率.二、做功和能的转化1.能的概念：假设一个物体可以，我们就说这个物体具有能量.2.功和能之间的关系：做功的过程就是的过程.做了多少功，就表示有多少能从一种方式转化为另一种方式.因此，功是 的量度.对别的物体做功能量转化能量转

3、化3.机械做功的本质：做功的机械是传送能量、实现的安装.机械做功，只能将能量从一个物体 到另一个物体，或者将一种方式的能量 为另一种方式的能量.能量转化转移转化一、对机械功原理的了解1.功的原理的表达式：(1)不运用机械时：W输入W输出(或W动W阻).(2)运用机械时：W动W阻W有用W额外(或W输入W输出W损失).2.不能省功的含义：“不省功是功的原理的中心.“不省功有两层含义：(1)等于(即理想机械)，是指运用机械做的功与不运用机械而直接用手所做的功是相等的.(2)大于，即费功(即非理想机械)，是指运用机械做的功比不运用机械而直接用手所做的功多.运用非理想机械时必然存在无用阻力，它对完成任务

4、没有意义，所以又把它叫做无用功或额外功.做功的目的是抑制有用阻力而做功，所以这一部分功是有意义的，称为有用功.运用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械抑制阻力所做的功，包括有用阻力和无用阻力(或额外阻力).3.由于抑制额外阻力所做的额外功的存在，实践上运用任何机械总是费功的.4.机械在生活中的运用：(1)省力机械：千斤顶、螺丝刀、斜面、钳子等.(2)省位移的机械：自行车、筷子、鱼竿等.(3)不省力也不省位移，只改动任务方式的机械：定滑轮、等臂杠杆等.留意：运用机械可以省力或省位移，但不能省功.例1如图1所示，经过一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，将一重物匀速提高2 m，知重物的质量为100

5、 kg，动滑轮本身的质量为1 kg，绳的质量和摩擦均不计，(g取10 m/s2)求：图1(1)人的拉力大小及拉力做的功；(计算结果保管四位有效数字)答案答案336.7 N2 020 J(2)该机械的有用功和额外功.解析该机械是为了将重物提升解析该机械是为了将重物提升2 m.所以有用功为所以有用功为W有用有用G1h1 0002 J2 000 J而提升过程中，抑制动滑轮的重力做功是不可防止的，而提升过程中，抑制动滑轮的重力做功是不可防止的，这是额外的，所以额外功这是额外的，所以额外功W额外额外G2h102 J20 J.答案答案2 000 J20 J针对训练利用斜面把针对训练利用斜面把100 N的货

6、物推到高处，假设货物的货物推到高处，假设货物所受的摩擦力为所受的摩擦力为8 N，且知斜面高为，且知斜面高为3 m，倾角为，倾角为37，其他阻力不计，求：其他阻力不计，求：(1)抑制重力所做的功和抑制摩擦阻力所做的功；抑制重力所做的功和抑制摩擦阻力所做的功；解析对物体受力分析如下图解析对物体受力分析如下图.(2)推力F的大小及F所做的功.解析解析FGsin 37f1000.6 N8 N68 N.根据机械功的原理，推力根据机械功的原理，推力F所做的功该当等于所做的功该当等于WGWf，所以推力所以推力F所做的功所做的功WF300 J40 J340 J.答案答案68 N340 J二、功、能及能的转化之

7、间的关系1.功与能的区别：(1)能量是表征物体具有做功身手的物理量，是形状量.(2)功描画了力的作用效果在空间上的累积，反映了物体受力并运动的效果，是过程量.2.对功能关系的了解：(1)能量有多种不同方式，且不同方式的能量可以相互转化.不同方式的能量之间的转化经过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程.(2)做了多少功就有多少能量从一种方式转化为另一种方式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度.(3)功是能量转化的量度.机械是传送能量、实现能量转化的安装，它需求人们对其输入能量，然后将能量传送或转移到另一个物体.例2关于能量转化的说法中正确的选项是()A.举重运发动把杠铃举起来，体内的一部

8、分化学能转化为杠铃的重力势能B.电流经过电阻丝使电能转化为内能C.内燃机做功的过程是机械能转化为内能的过程D.做功的过程是能量转化的过程，某过程做了10 J的功，一定有10 J的能量发生了转化解析举重运发动举起杠铃，使杠铃的重力势能变大，耗解析举重运发动举起杠铃，使杠铃的重力势能变大，耗费了运发动本身的化学能，费了运发动本身的化学能，A正确；正确；电流经过电阻丝，电流做功把电能转化为内能，电流经过电阻丝，电流做功把电能转化为内能，B正确；正确；内燃机中的燃料熄灭，对外做功，把内能转化为机械能，内燃机中的燃料熄灭，对外做功，把内能转化为机械能，C错误；错误；功是能量转化的量度，做功的过程就是能量

9、转化的过程，功是能量转化的量度，做功的过程就是能量转化的过程，D正确正确.答案答案ABD三、摩擦力做功的特点三、摩擦力做功的特点1.不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可以是动力也可以不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力都可以是动力也可以是阻力，也能够与位移方向垂直，所以不论是静摩擦力，是阻力，也能够与位移方向垂直，所以不论是静摩擦力，还是滑动摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做还是滑动摩擦力既可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还能够不对物体做功负功，还能够不对物体做功.2.一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止，一对相互作用的静摩擦力等大反向且物体之间相对静止，即两个物体的对位置移一

10、样，由即两个物体的对位置移一样，由WFl cos 可判别两个可判别两个相互作用的静摩擦力做功的总和为零相互作用的静摩擦力做功的总和为零.3.一对相互作用的滑动摩擦力等大反向但物体之间相对滑动，即两个物体的对位置移不一样，由WFl cos 可判别两个相互作用的滑动摩擦力做功的总和不为零，且为负值.4.在有滑动摩擦力做功的系统内，机械能减少转化为内能.例例3 质量为质量为M的木板放在光滑程度面上，如图的木板放在光滑程度面上，如图2所示所示.一一个质量为个质量为m的滑块以某一速度沿木板外表从的滑块以某一速度沿木板外表从A点滑至点滑至B点，点，在木板上前进了在木板上前进了l，同时木板前进了，同时木板前

11、进了x，假设滑块与木板，假设滑块与木板间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为，求摩擦力对滑块、对木板所做的，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少？功各为多少？滑动摩擦力对滑块、木板做的总功是多少？图2解析由题图可知，木板的位移为解析由题图可知，木板的位移为sMx时，滑块的位移为时，滑块的位移为smlx，m与与M之间的滑动摩擦力之间的滑动摩擦力fmg.由公式由公式WFscos 可得，摩擦力对滑块所做的功为可得，摩擦力对滑块所做的功为Wmmgsmcos 180mg(lx)，负号表示做负功，负号表示做负功.摩擦力对木板所做的摩擦力对木板所做的功为功为WMmgsMmg

12、x.这对滑动摩擦力做的总功：这对滑动摩擦力做的总功：WWmWMmg(lx)mgxmgl.答案答案mg(lx)mgxmgl例4 如图3所示，同一物体分别沿斜面AB、CB从斜面顶端由静止下滑究竟端.那么：图3(1)物体抑制摩擦阻力做的功WAB WCB(填“、“或“).解析设物体与斜面间动摩擦因数为解析设物体与斜面间动摩擦因数为，斜面长为，斜面长为L，斜面，斜面倾角为倾角为，那么滑动摩擦力，那么滑动摩擦力fmgcos ，抑制摩擦力做的功抑制摩擦力做的功WffLmgcos LmgsBD，sBD为斜面底端长，所以为斜面底端长，所以WABWCB.(2)在物体下滑的过程中能量是如何转化的？解析物体沿斜面下滑

13、过程中，重力势能减少，转化为物解析物体沿斜面下滑过程中，重力势能减少，转化为物体的动能和物体和斜面间的内能体的动能和物体和斜面间的内能.1.对于机械做功，以下说法正确的选项是()A.运用机械时，输入功可以大于、小于或等于机械抑制阻力做的功B.运用机械时，输入功一定不能小于输出功C.运用机械时，动力对机械做的功一定不能小于输出功D.运用机械时，动力对机械做的功等于机械输出功和损失功之和对机械功原理的了解解析根据功的原理，动力对机械做的功即输入功等于机解析根据功的原理，动力对机械做的功即输入功等于机械抑制阻力所做的功，械抑制阻力所做的功，A项错误；项错误；而机械抑制阻力所做的功包括输出功和损失功两

14、部分，所而机械抑制阻力所做的功包括输出功和损失功两部分，所以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和，且一定不以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和，且一定不小于输出功，选项小于输出功，选项B、C、D正确正确.答案答案BCD2.如图4所示，把同一物体分别沿BA、CA、DA三个光滑斜面匀速推到同一高度的A点，以下说法中正确的选项是()图4A.沿BA斜面最费力，做的功最多B.沿DA斜面最费力，做的功最少C.沿三个斜面做的功一样多，沿DA斜面最省力D.沿三个斜面做的功一样多，沿BA斜面最省力解析由功的原理知道，运用任何机械都不省功，由解析由功的原理知道，运用任何机械都不省功，由于不计摩擦，无论沿哪个

15、斜面将物体推上于不计摩擦，无论沿哪个斜面将物体推上A点，都与不点，都与不用斜面直接将物体从用斜面直接将物体从E点匀速推到点匀速推到A点做的功一样多点做的功一样多.假假设推力为设推力为F，坡长为，坡长为L，那么有，那么有FLGh，L越长，越长，F越越小，所以选项小，所以选项D正确，选项正确，选项A、B、C错误错误.答案答案D对做功和能的转化的了解3.关于功和能，以下判别正确的选项是()A.古代的钻木取火是经过摩擦力做功将其他能转化为内能B.举重运发动把杠铃举起来，体内的一部分化学能转化为杠铃的重力势能C.跳高运发动起跳时，经过体内肌肉做功，体内的部分化学能转化为人的动能D.人走路时，没有力做功所以没有能量转化解析做功的过程是能量转化的过程，人在走路时，其重解析做功的过程是能量转化的过程，人在走路时，其重心的高度不断变化，所以人要做功，同时有势能和动能的心的高度不断变化，所以人要做功，同时有势能和动能的变化，故变化，故D错误，错误，A、B、C正确正确.答案答案ABC4.如图5所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的力，