高中物理 功和能

1、高中物理 功和能第1页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四第2页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四第3页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 1使用任何机械时，动力对机械所做 的功总是等于机械克服阻力所做的 功，即W动W阻W有用W额外。 2使用任何机械都不能省功，做一 定量的功时，要省力就要增大做功的位移，而减小做功 时的位移就要多用力，实际上使用任何机械都费功。3做功的过程总是伴随着能量的转化，功是能量转化的量 度，做多少功就会有多少能量发生转化。第4页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四第5页，共26页，2022年，

2、5月20日，9点43分，星期四输入功 对机械所做的功W动，也就是W总输出功克服 所做的功，即W有用损失功克服 所做的额外功，即W额外三者关系W动W阻W有用W额外或W输入W输出W损失1输入功、输出功和损失功有用阻力不省功动力额外阻力阻力机械功的原理动力 2机械功原理 使用任何机械时， 对机械所做的功总是等于机械克服 所做的功。也就是说，使用任何机械都 。自学教材第6页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 1不能省功的含义 一是“等于”，也就是使用机械与不使用机械而直接用手所做的功是相等的，这种机械称为理想机械。 二是“大于”，即使用机械要比不使用机械而直接用手所做的功要多，也就

3、是更费功，这种机械为非理想机械，实际的机械由于其自身重力和摩擦，都会有无用功，因此任何机械都是费功的机械，即非理想机械。第7页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 2应用 根据功的原理，使用任何机械都不能省功，但增大做功时的位移可以省力，增大做功时的作用力可以省位移，有些机械不省力也不省位移，但能改变做功方式，改善我们的工作环境。 (1)省力机械：扳手、千斤顶、螺丝刀、开瓶器、斜面等。 (2)省位移的机械：理发剪、自行车、筷子、渔竿等。 (3)不省力也不省位移但改变工作方式的机械：定滑轮、等臂杠杆等。第8页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四1使用简单机械时

4、 ()A可以省力，可以省距离，也可以省功B可以省力，多移动距离，也可以省功C只能省功，但不能省力、省距离D可以省力，但不能省功解析：机械功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，故A、B错误；我们可以通过多移动距离达到省力的目的，故C错误，D正确。答案：D第9页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 1能量 表示一个物体具有对其他物体 的本领。 2功能关系 做功的过程就是能量 的过程，做了多少功，就有多少 发生了转化，因此，功是 的量度。 3机械的作用 人在使用机械做功时，做功的机械是将能量从一个物体传递或 到另一个物体，或将能量从一种形式转化为 形式。功和能的转化做功转化能量

5、能量转化转移另一种自学教材第10页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 1对能量的认识 (1)意义：能量反映的是物体具有对外做功本领的大小，而不是反映物体对外做功的多少。如一个物体对外做功的本领很大，但它却没有对外做功，我们说该物体的能量还是很大，也就是说，一个物体可以具有很大的能量，但它不一定要对外做功。 (2)形式：能量具有各种不同的形式，如机械能、内能、光能、化学能等。不同的运动形式对应不同的能。一切物体都具有能量，能量是物体的固有属性，某种形式的运动对应着相应形式的能，如由于机械运动而具有的能就称为机械能。第11页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四

6、 2功和能的区别与联系 (1)区别：功是过程量，能是状态量。只能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能，而不能说这个物体(或系统)具有多少功，功是能量转化的量度。 (2)联系： 能量有多种不同形式，且不同形式的能量可以相互转化。不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程。 做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度。 第12页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四2有关功和能，下列说法正确的是 ()A力对物体做了多少功，物体就具有多少能B物体具有多少能，就一定能做多少功C物体做了多少功，就有多少能量消失D

7、能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量 度能量转化的多少第13页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四解析：力对物体做了多少功，物体的能量就增加了多少，但不能说物体就具有多少能，A错误；能量反映的是物体具有对外做功本领的大小，而不是反映物体对外做功的多少，B错误；功是能量转化的量度，物体做了多少功，就有多少能量发生了转化，并不是能量消失了，C错误，D正确。答案：D第14页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四第15页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 例1如图121所示，将一质量为30 kg的物体沿斜面匀速推到顶部，斜面长为L1.5

8、m，倾角30，物体与斜面之间的动摩擦因数是0.2。求在使用斜面的过程中动力做的功、输出功和损失的功。(g取10 m/s2) 思路点拨解此题要注意以下两点： (1)利用斜面可以省力但不能省功。 (2)推力做的功是动力做的功，克服摩擦阻力做的功是损失的功。机械功原理的应用图121第16页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四答案302.94 J225 J77.94 J第17页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 借题发挥 功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，做一定量的功要省力就要增大做功时的位移，而要减小做功时的位移就要多用力。第18页，共26页，2022年

9、，5月20日，9点43分，星期四1一个人用杠杆提升一重为500 N的重物，手下降1 m，重物 被举高0.2 m。该过程中人做了多少功？人的作用力多大？答案：100 J100 N第19页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 例2如图122表示撑竿跳运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中的能量转化情况。 思路点拨根据不同的运动阶段运动员的动作分析能量的转化。功、能转化关系的应用图122第20页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四 解析运动员在助跑阶段，身体中的化学能转化为人和竿的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力

10、势能，使人体上升至横杆以上；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能。 答案见解析 借题发挥 功是能量转化的量度。在分析具体问题时要注意有几种形式的能量参与转化，有几个物体的能量参与转化，要分析全面，不要有遗漏。第21页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四2.如图123所示，跳板跳水运动员在弹离跳板后，先上升 到一定的高度，在空中完成一系列复杂而优美的动作后入 水。将运动员视为质点，请你分析一下从运动员起跳到入 水的全过程，有哪些能量发生了相互转化？图123第22页，共26页，2022年，5月20日，9点43分，星期四解析：跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程运动员将身体储存的化学能转化为跳板的（弹性）势能，然后再将这一（弹性）势能转化为身体起跳的动能；运动员离开跳板上升的过程，动能逐渐转化为（重力）势能；当运动员从最高点下降时，（重力）势能逐渐减小，运动员的动能逐渐增大，所以此过程是（重力）势能转化为动能的过程；运动员入水后，受水的阻力的作用，运动员的（重力）势能和动能都要减小，这部分能量要转化为水