《2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 功和功率 第2節(jié) 功和能課件 魯科版必修2.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 功和功率 第2節(jié) 功和能課件 魯科版必修2.ppt(20頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2節(jié) 功和能,一、機(jī)械功的原理 閱讀教材第8~9頁(yè)“機(jī)械功的原理”部分,初步知道輸入功、輸出功和損失功的概念。知道機(jī)械功的原理。 1.輸入功、輸出功和損失功:,動(dòng)力,有用阻力,額外阻力,2.機(jī)械功的原理 使用任何機(jī)械時(shí),_______對(duì)機(jī)械所做的功總是等于機(jī)械克服_______所做的功。也就是說(shuō),使用任何機(jī)械都___________。 思維拓展 任何機(jī)械都不能省功,人們?yōu)楹我褂煤?jiǎn)單機(jī)械呢? 答案 使用任何機(jī)械雖然都不能省功,但可以省力或省位移,改變?nèi)说墓ぷ鞣绞胶蛣趧?dòng)強(qiáng)度,提高工作效率。,動(dòng)力,阻力,不省功,二、做功和能的轉(zhuǎn)化 閱讀教材第9~10頁(yè)“做功和能的轉(zhuǎn)化”部分。了解能的概念,功和能
2、之間的關(guān)系。 1.能的概念:如果一個(gè)物體能夠?qū)e的物體_______,我們就說(shuō)這個(gè)物體具有_______。 2.功和能之間的關(guān)系:做功的過(guò)程就是_______轉(zhuǎn)化的過(guò)程。做了多少功,就表示有多少能從一種_______轉(zhuǎn)化為另一種形式。因此,功是_______轉(zhuǎn)化的量度。 3.機(jī)械做功的本質(zhì):做功的機(jī)械是傳遞能量、實(shí)現(xiàn)_____________的裝置。機(jī)械做功,只能將能量從一個(gè)物體_______到另一個(gè)物體,或者將一種形式的能量_______為另一種形式的能量。,做功,能量,能量,形式,能量,能量轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)化,思考判斷 (1)能夠做功的物體具有能量。( ) (2)機(jī)械可以對(duì)外做功是因?yàn)闄C(jī)械可
3、以產(chǎn)生能量。( ) (3)能量的轉(zhuǎn)化并不一定需要做功來(lái)完成。( ) 答案 (1)√ (2) (3),對(duì)機(jī)械功原理的理解,[要點(diǎn)歸納] 1.功的原理的表達(dá)式 (1)不使用機(jī)械時(shí):W輸入=W輸出(或W動(dòng)=W阻)。 (2)使用機(jī)械時(shí):W動(dòng)=W阻=W有用+W額外(或W輸入=W輸出+W損失)。 (3)功的意義 ①W動(dòng)=W總表示動(dòng)力對(duì)機(jī)械做的功; ②W阻表示機(jī)械克服所有阻力做的功; ③W有用=W輸出表示機(jī)械克服有用阻力做的功; ④W額外=W損失表示機(jī)械克服額外阻力做的功。,2.不省功的兩層含義 (1)等于(即理想機(jī)械),是指使用機(jī)械做的功與不使用機(jī)械而直接用手所做的功是相等的。 (2)大于,即費(fèi)功(即非理
4、想機(jī)械),是指使用機(jī)械做的功比不使用機(jī)械而直接用手所做的功多。,3.機(jī)械在生活中的應(yīng)用 (1)省力機(jī)械:千斤頂、螺絲刀、斜面、鉗子、扳手、開瓶器等。 (2)省位移的機(jī)械:自行車、理發(fā)剪、筷子、魚竿等。 (3)不省力也不省位移,只改變工作方式的機(jī)械:定滑輪、等臂杠桿等。,[精典示例] [例1] 如圖1所示,通過(guò)一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,將一重物勻速提高2 m,已知重物的質(zhì)量為100 kg,動(dòng)滑輪自身的質(zhì)量為1 kg,繩的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),(g取10 m/s2)求:,圖1,(1)人的拉力大小及拉力做的功;(計(jì)算結(jié)果保留四位有效數(shù)字) (2)該機(jī)械的有用功和額外功。 解析 (1)由題意知,
5、動(dòng)滑輪和重物的整體受力平衡,而整體向上的方向有三根繩子承擔(dān),即3F=G1+G2=1 010 N,要使重物升高2 m,繩的作用點(diǎn)的位移s=3h=6 m 拉力做的功WF=Fs=2 020 J。 (2)該機(jī)械是為了將重物提升2 m 所以有用功為W有用=G1h=1 0002 J=2 000 J 而提升過(guò)程中,克服動(dòng)滑輪的重力做功是不可避免的,這是額外的,所以額外功W額外=G2h=102 J=20 J。 答案 (1)336.7 N 2 020 J (2)2 000 J 20 J,,應(yīng)用機(jī)械功的原理解題時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)通過(guò)對(duì)研究對(duì)象的受力分析,確定動(dòng)力和阻力,區(qū)分有用阻力和無(wú)用阻力(或額外阻力)。
6、(2)通過(guò)過(guò)程的分析或效果的分析確定各力作用下的位移。 (3)根據(jù)功的定義式求解各力所做的功,根據(jù)機(jī)械功的原理列方程求解。,[針對(duì)訓(xùn)練1] 如圖2所示,甲、乙、丙三位建筑工人用三種不同的方法把水泥從一樓運(yùn)到三樓,根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)分析,這三種方法中:,圖2,(1)所做的有用功分別是多少? (2)哪種方法所做的總功最多,是多少?哪種方法所做的總功最少,是多少? 解析 (1)甲、乙、丙三位工人都是將重為400 N的水泥運(yùn)到三樓,有用阻力相同,都為水泥的重力,故三人所做的有用功都為W有用=G水泥h=4006 J=2 400 J。 (2)工人甲做的總功為W甲=(G水泥+G桶+G人)h=(400+20+40
7、0)6 J=4 920 J 工人乙做的總功為W乙=(G水泥+G桶+G滑輪)h=(400+20+10)6 J=2 580 J 工人丙做的總功為W丙=(G水泥+G口袋+G滑輪)h=(400+5+10)6 J=2 490 J 可見(jiàn),工人甲做的總功最多,為4 920 J,工人丙做的總功最少,為2 490 J。 答案 見(jiàn)解析,做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,[要點(diǎn)歸納] 1.功與能之間的關(guān)系,2.功與能的區(qū)別 (1)能量是表征物體具有做功本領(lǐng)的物理量,是狀態(tài)量。 (2)功描述了力的作用效果在空間上的累積,反映了物體受力并運(yùn)動(dòng)的效果,是過(guò)程量。,3.對(duì)功能關(guān)系的理解 (1)做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,能量轉(zhuǎn)化的過(guò)
8、程也就是做功的過(guò)程。 (2)做功與能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值相等,即做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。因此,可以用做功的多少來(lái)量度能量轉(zhuǎn)化的多少,反之,也可用能量轉(zhuǎn)化的多少來(lái)計(jì)算做功的多少,功是能轉(zhuǎn)化的量度。 (3)功與能并不等同,功只是反映了能量轉(zhuǎn)化的多少,但不能認(rèn)為物體對(duì)外做的功等于物體具有的能量。,[精典示例] [例2] (多選)如圖3所示為撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)階段:助跑、撐竿起跳、越橫竿。下面定性地說(shuō)明在這幾個(gè)階段中能量的轉(zhuǎn)化情況,其中正確的是( ),圖3,A.運(yùn)動(dòng)員助跑階段,身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員和竿的動(dòng)能 B.起跳階段,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能,使人體升高 C.起
9、跳階段,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能和竿的彈性勢(shì)能,使人體升高 D.運(yùn)動(dòng)員上升越過(guò)橫竿后,運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 解析 助跑階段:運(yùn)動(dòng)員做功將自身化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員和竿的動(dòng)能,A正確;起跳階段:運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能和竿的彈性勢(shì)能,B錯(cuò)誤,C正確;運(yùn)動(dòng)員上升越過(guò)橫竿后,其重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,D正確。 答案 ACD,,功能關(guān)系問(wèn)題應(yīng)注意的四個(gè)方面 (1)做功的過(guò)程一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化,做了多少功就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,做功的多少反映的是能量轉(zhuǎn)化的多少,絕不是能量的多少。 (2)某種形式的能量減少,必然存在其他形式的能量增加,減少的能量與增加的能量一定相等。 (3)某個(gè)物體的能量減少,必然存在其他物體的能量增加,且減少的能量與增加的能量一定相等。 (4)能的基本性質(zhì)就是不同形式的能量間可發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,并且轉(zhuǎn)化過(guò)程中能的總量不變。,[針對(duì)訓(xùn)練2] (多選)關(guān)于功和能,下列說(shuō)法正確的是( ) A.功就是能,功可以轉(zhuǎn)化為能 B.做功越多,物體具有的能不一定越大 C.能量轉(zhuǎn)化中,做的功越多,能量轉(zhuǎn)化越多 D.功是物體能量轉(zhuǎn)化的量度 解析 功是能量轉(zhuǎn)化的量度,是過(guò)程量,能是狀態(tài)量,A錯(cuò)誤,C、D正確;功量度的是物體轉(zhuǎn)化的能量,不能量度物體全部的能量,B正確。 答案 BCD,