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1、第 13 課時功功率機械能及其轉化 考點知識聚焦考點一功定義 一個作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段,就說這個力做了功必要因素 作用在物體上的;物體在力的方向上移動的不做功的三種情況示意圖特點 物體在水平方向不受力,因 慣性而動 物體受力,但靜止 有力有距離,力的方向與距離的方向垂直舉例 腳對踢出去的足球不做功 推而未動,搬而未起 人提水桶水平前進,提水桶的力和重力不做功力 距離力 距離 考點知識聚焦 （續(xù)表）功的計算表述 力與物體在力的方向上移動的距離的公式 W=單位 (符號:J);1J=1Nm 大小 把兩個雞蛋舉高1m 所做的功大約是1J說明 計算做功多少時,要注意三個“同一”性

2、:即力與物體移動的距離在方向上必須一致;力與物體移動的距離必須對應于同一物體和同一段時間乘積Fs焦耳 考點知識聚焦考點二功率定義 與之比物理意義 表示做功的物理量。功率大,說明做功,單位時間內做的功多;功率小,說明做功,單位時間內做的功少。注:功率大小表示做功快慢,不表示做功多少;做功多少由功率和時間共同決定功 做功所用時間快慢 快慢 考點知識聚焦 （續(xù)表）瓦特 W103 Fv 考點知識聚焦考點三動能和勢能能量 定義 物體能夠,表示這個物體具有能量,簡稱能,單位是說明 一個物體能夠做的功越多,表示這個物體具有的能量越大。一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”

3、。如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功,也不一定要做功對外做功 J 考點知識聚焦 （續(xù)表）運動控制變量法 轉換法 考點知識聚焦 （續(xù)表）動能 探究課題:物體的動能大小跟哪些因素有關 實驗過程 讓體積相同的鋼球和木球從同一高度滾下,目的是使兩球到達水平面時的相同,是為了探究動能與物體的關系;讓質量相同的兩木球從不同高度滾下,是為了探究動能與物體的關系;通過觀察來反映物體動能的大小,這里用到了法 實驗結論 甲、乙說明:動能與質量有關,相同的物體,質量越大,動能;乙、丙說明:動能與運動速度有關,相同的物體,運動速度越大,動能初速度 質量 速度木塊被推動的距離轉換 速度 越大質量越大 考點知識聚焦

4、 （續(xù)表）勢能重力勢能 定義 物體由于而具有的能量探究課題:重力勢能的大小與哪些因素有關 探究方法控制變量法、轉換法 實驗設計利用物體落向沙地,比較砸出的沙坑大小實驗過程控制物體質量相等,使物體從不同高度處下落,探究重力勢能與物體所處高度的關系;控制物體所處高度相同,改變物體的質量,探究重力勢能與物體質量的關系 實驗結論物體的重力勢能與物體的和有關。物體質量相等,高度越高,重力勢能越大;物體所處高度相同,質量越大,重力勢能越大 所處高度質量被高舉 考點知識聚焦 （續(xù)表）勢能 彈性勢能 定義 物體由于發(fā)生而具有的能影響因素 與物體的彈性形變程度有關彈性形變 考點知識聚焦考點四機械能及其轉化概念

5、動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為_單位 焦耳(符號:J)巧析機械能轉化過程 動能與重力勢能的轉化:動能重力勢能:速度,高度增大;重力勢能動能:速度增大,高度動能與彈性勢能的轉化:動能彈性勢能:速度減小,彈性形變; 彈性勢能動能:速度,彈性形變減小機械能減小 減小 增大增大 考點知識聚焦 （續(xù)表）常見能量轉化舉例滾擺 上升:能轉化為能;下降:能轉化為能單擺 左中間:能轉化為能;中間右:能轉化為能人造地球衛(wèi)星 近地點遠地點:能轉化為能;遠地點近地點:能轉化為能近地點時能最大,遠地點時能最大 機械能守恒定律 如果只有動能和勢能的相互轉化,機械能的總和保持。注:只有動能和勢能的相互轉化是指不考慮判斷機械

6、能是否守恒的方法:只有重力做功時,機械能;若考慮摩擦及其他力的作用,機械能;若有其他形式的能轉化為機械能,機械能動 重力勢 重力勢 動重力勢 動 動 重力勢動 重力勢 重力勢 動動 重力勢 不變摩擦及阻力守恒 減小增大 例1下列關于功的說法正確的是 ()A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時,推力對汽車做了功B.吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,吊車的拉力對重物做了功C.足球在水平地面上滾動一段距離時,重力對足球做了功D.舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中,舉重運動員對杠鈴做了功熱點考向探究探究一功 D 熱點考向探究例2(多選)2018河南如圖13-1所示,水平木板上有甲、乙兩個木塊,

7、甲的質量大于乙的質量,兩木塊下表面的粗糙程度相同。甲、乙分別在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度勻速直線運動了相同時間,下列說法中正確的是 ()圖13-1 A.F1大于F2 B.F1比F2做功多C.F2比F1的功率大D.甲的重力做功較多 熱點考向探究【變式1】如圖13-2所示,用大小相等的拉力F,分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱,在力的作用下移動的距離sAB=sCD,比較兩種情況下拉力F所做的功及其功率 ()圖13-2A.AB段做功較多 B.CD段做功較多C.AB段與CD段做的功一樣多D.AB段的功率比CD段的功率大 【答案】C【解析】沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱的拉力相等,且木箱

8、移動距離sAB=sCD,由W=Fs可知,拉力所做的功相同,故C正確,A、B錯誤。由于本題沒有給出兩種情況下的運動時間,故無法比較功率的大小,故D錯誤。 【變式2】2018德陽如圖13-3甲所示的鐵塊重力G=4N,被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上,當它在沿豎直方向向上的拉力F=6N的作用下向上運動時,鐵塊受到的摩擦力為N;此時鐵塊速度v與時間t的關系圖像如圖乙所示,4s內拉力F做的功是J。圖13-3熱點考向探究 24.8 熱點考向探究探究二功率例32018淄博如圖13-4所示,ACBC,在相同時間內把同一物體分別沿斜面AC、BC勻速推上頂端,推力分別為F1、F2,功率分別為P1、P2,在不考

9、慮摩擦的情況下 ()圖13-4 A.F1F2,P1P2C.F1=F2,P1=P2 D.F1F2,P1P2 【答案】A【解析】斜面越平緩越省力,則F1鐵) 圖13-8探究四勢能 AB 熱點考向探究例6跳傘運動員跳出飛機后,立即打開降落傘,下落過程中,所受空氣阻力隨運動速度增大,直至與重力等大,在整個下落過程中,運動員和降落傘的 ()A.勢能不斷減少,動能不斷增加,機械能不變B.勢能不斷減少,動能不斷增加,機械能減少C.勢能不斷減少,動能先增加然后保持不變,機械能減少D.勢能不斷減少,動能先增加后減少,機械能不變探究五機械能及其轉化 C 熱點考向探究 【答案】B【解析】在整個過程中,只有a到b的過

10、程中,運動員對鉛球有力的作用,所以只有這段對鉛球做功,故A正確,不符合題意。由于不計空氣的阻力,在b到d的過程中機械能守恒,故B錯誤,符合題意。c到d的過程中鉛球越來越低,重力勢能減少,故C正確,不符合題意。從a到d的過程中,鉛球的運動速度和運動方向都在改變,故D正確,不 符合題意?！咀兪?】2017自貢如圖13-9所示為一名運動員投擲鉛球的過程示意圖。鉛球在b點離手,c點是鉛球運動的最高點,不計空氣阻力,在a到d的整個過程中,下列說法不正確的是 () 圖13-9A.只有在a到b的過程中,運動員對鉛球做了功B.在b到d的過程中,鉛球的機械能先增加后減少C.在c到d的過程中,鉛球的重力勢能減少D

11、.在a到d的過程中,鉛球的運動狀態(tài)在不斷地變化 熱點考向探究 【答案】AD【解析】物塊從A點靜止釋放下滑,說明物塊在A點受到非平衡力的作用,從A點下滑到B點的過程中,速度將逐漸增大,即在此過程中物塊的動能增大,故A錯誤。物塊的高度降低,物塊的重力勢能減少,故B正確。根據(jù)能量守恒定律,物塊重力勢能的減少量等于物塊和斜面摩擦產(chǎn)生的總熱量與物塊動能的增加量之和,故C錯誤,D正確?！咀兪?】(多選)2018衡陽如圖13-10所示,在表面粗糙的斜面上,物塊從A點靜止釋放下滑到B點的過程中,下列說法正確的是 () 圖13-10A.物塊的動能不一定增大B.物塊的重力勢能一定減小 C.物塊的重力勢能減少量等于

12、動能的增加量D.物塊的重力勢能減少量大于動能的增加量 熱點考向探究 【答案】B【解析】甲、乙兩球質量不同,所處高度相同,則釋放前的重力勢能不同。下落過程中,重力勢能轉化為動能,則著地瞬間兩球的動能不相等,故A錯誤。忽略空氣阻力,在動能和重力勢能的相互轉化過程中,機械能的總量不變,則甲球在P點和Q點的機械能相等,故B正確。釋放瞬間兩球的重力勢能不相等,質量大的重力勢能大,故C錯 誤。從釋放到著地,兩球所受重力做的功不相等,故D錯誤?！咀兪?】2018廣州如圖13-11所示,甲、乙兩個質量不同的小球從相同高度靜止釋放,甲球下落過程中經(jīng)過P、Q兩點,忽略空氣阻力,下列說法正確的是 ()圖13-11A

13、.著地瞬間,兩球的動能相等B.甲球在P點和Q點的機械能相等C.釋放瞬間,兩球的重力勢能相等D.從釋放到著地,兩球所受重力做的功相等 熱點考向探究例7 2018泰州某小組進行“探究動能大小與質量是否有關”的活動。(1)小明用兩輛相同的小車,在其中一輛小車上放一個砝碼,然后讓它們從同一斜面的同一位置由靜止釋放,撞擊置于水平面上的木塊,如圖13-12甲所示。 圖13-12將小車從同一位置處釋放,目的是控制小車到達水平面的相同。 通過比較來比較小車動能大小。根據(jù)實驗得出結論:動能大小與質量大小有關。探究六影響動能大小的因素 速度木塊滑行的距離 熱點考向探究(2)小紅改變實驗方案:讓同一小車,從同一斜面的不同高度由靜止釋放,撞擊水平面上的木塊,如圖乙所示。發(fā)現(xiàn):木塊滑行的距離不一樣遠。根據(jù)這一現(xiàn)象,能做出以下哪個判斷?。(填寫正確選項前的字母)A.動能大小與質量無關,一定還與其他因素有關B.動能大小除了與質量有關外,一定還與其他因素有關C.不能判斷物體動能大小是否與質量有關,動能大小一定與質量外的其他因素有關C