高中物理 功和能

高中物理功和能第一页，共二十六页，2022年，8月28日第二页，共二十六页，2022年，8月28日第三页，共二十六页，2022年，8月28日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。第四页，共二十六页，2022年，8月28日第五页，共二十六页，2022年，8月28日输入功

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]第六页，共二十六页，2022年，8月28日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。第七页，共二十六页，2022年，8月28日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。第八页，共二十六页，2022年，8月28日1．使用简单机械时 (

)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第九页，共二十六页，2022年，8月28日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能量转化转移另一种[自学教材]第十页，共二十六页，2022年，8月28日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。第十一页，共二十六页，2022年，8月28日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：①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。②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。第十二页，共二十六页，2022年，8月28日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．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十三页，共二十六页，2022年，8月28日解析：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第十四页，共二十六页，2022年，8月28日第十五页，共二十六页，2022年，8月28日[例1]如图1－2－1所示，将一质量为30kg的物体沿斜面匀速推到顶部，斜面长为L＝1.5m，倾角θ＝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10m/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1－2－1第十六页，共二十六页，2022年，8月28日[答案]

302.94J

225J

77.94J第十七页，共二十六页，2022年，8月28日[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。第十八页，共二十六页，2022年，8月28日1．一个人用杠杆提升一重为500N的重物，手下降1m，重物

被举高0.2m。该过程中人做了多少功？人的作用力多大？答案：100J

100N第十九页，共二十六页，2022年，8月28日[例2]

如图1－2－2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1－2－2第二十页，共二十六页，2022年，8月28日[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。第二十一页，共二十六页，2022年，8月28日2.如图1－2－3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1－2－3第二十二页，共二十六页，2022年，8月28日解析：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