鲁科版必修二第1章第2节《功和能》

第二节功和能

省力费距离省位移不省力省力费距离省力费距离有的机械使用起来可以省力，

有的机械使用起来可以省位移。

思考使用机械能省功吗？教材P8迷你实验室GG图a图bFFShh图a中F=G图b中，假设不计滑轮的重及绳与轮的摩擦那么有：S=4hF=1/4GW1=GhW2=FS=1/4G*4h=Ghw1=w2使用机械不省功一、根本概念动力对机械做的功：W动〔又称输入功〕W动=W总＝W输入机械克服阻力做的功：W阻〔包括克服有用阻力所做的功W有用[又称输出功]，以及克服额外阻力所做的功W额外[又称损失功]。〕二、功的原理(1)内容：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。(2)公式：W动=W阻=W有用+W额外或W输入＝W输出＋W损失课堂互动讲练例1 如图1－2－1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()A．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．沿三个斜面推力大小都一样，沿DA斜面最省功D．沿三个斜面做的功一样多，沿BA斜面最省力【答案】

D【方法总结】根据功的原理，使用任何机械都不省功，要省力就要多移动距离，要少移动距离就要多用力．【精讲精析】由功的原理知，使用任何机械都不省功，由于不计摩擦，无论沿哪个斜面将物体推上A点，都与不用斜面直接将物体从E点匀速推到A点做的功一样多．假设推力为F，坡长为L，那么有F·L＝G·h，L越长，F越小，所以选项D正确．选项A、B、C错误．课堂练习1、在一个建筑工地上，工人使用如图所示的滑轮组将一质量为20kg的重物提升到高处。动滑轮的质量是该重物质量的1/10〔绳的质量和各摩擦力均不计〕。假设要把重物缓慢拉升5m，那么绳子的自由端要移动的距离为，在这一过程中拉力所做的功为，而有用功为，额外功为。

10m1100J1000J100J〔g取10m/s2〕三、做功和能的转化1．能的概念：如果一个物体能够对别的物体____，我们就说这个物体具有_____．能有各种不同的形式，如_____、_____、_____、_______等．不同的运动形式对应于不同形式的能．无论是微观的分子、电子，还是宏观的天体，都在运动，因此，_____是物体的固有属性，一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称为_______做功能量动能势能热能化学能动能机械能特技跳伞：势能动能蒸汽火车：内能机械能做功和能的转化重力做功牵引力做功小型水电站：势能电能风力发电器：风能电能重力做功风力做功风能发电2．做功和能的转化做功的过程就是_________的过程，做了多少功，就有多少能量发生了_____．即功是_________的量度．能量转化转化能量转化3．功和能的区别与联系(2)联系①做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程也就是做功的过程．②做功与能量转化的数值相等，即做了多少功，就有多少能量发生了转化．因此可以用做功的多少来量度能量转化的多少，反之，亦可用能量转化的多少来计算做功的多少．(1)区别能是物体运动状态决定的物理量，即状态量；而功那么是和物体运动状态变化过程有关的物理量，即过程量，两者有着本质的区别，功和能不能相互代替．课堂练习 如下图的装置，在光滑水平面上，将一木球靠在轻质弹簧上，压缩后松手，弹簧将木球弹出．人压缩弹簧做了40J的功，那么松手前，弹簧的弹性势能为________J．在弹簧恢复原长的过程中，弹簧对木球做了________J的功，此过程中________能转化为________能．木球离开弹簧后的动能为________J.【解析】人压缩弹簧对弹簧做多少功，弹簧的弹性势能就增加多少；在弹簧恢复原长的过程中，弹簧通过对木球做功，弹性势能全部转化为木球的动能．即人压缩弹簧，弹簧的弹性势能为40J；弹簧复原时，对木球做功为40J，是弹性势能转化为木球的动能；木球离开弹簧时获得40J的动能．【答案】

40

40弹簧的弹性势木球的动40【方法总结】功和能是密切相关的两个物理量，它们既有联系，又有区别．既要从概念上加以区分，又要正确理解它们的关系．功和能机械功的原理功的原理公式使用