第十一章 功和机械能
知识目标: 1.掌握动能和势能的影响因素; 2.准确判断物体动能和势能变化情况 3.掌握机械能守恒条件及机械能的转化情况; 深化目标: 掌握控制变量和转换法在物理实验中的应用! 能力目标: 会分阶段分析物体机械能的转化及变化!
唤醒记忆!!——实验探究 1.实验目的: 2.猜想: 3.方法: 4.如何让物体获得动能? 5.如何控制小球的速度? 6.如何比较小球动能的大小? 实验目的是?
唤醒记忆!!——实验探究 探究影响摩擦力大小的因素 探究浮力大小跟那些因素有关 探究影响重力势能大小的因素 探究液体内部压强特点 探究影响压力作用效果的因素 探究影响重力势能大小的因素 探究液体内部压强特点
限速牌 知识应用 1.机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶; 2.大车质量大,在速度相同时,其惯性大、动能也大,所以遇到紧急情况不容易刹车,且发生事故时伤害更严重. 限速牌 知识应用
D 典型示例1 如图所示,铅球从出手到将要落地的过程中, 不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.铅球由a →b时,动能逐渐增大 不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.铅球由a →b时,动能逐渐增大 B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能 C.铅球由b →c时,机械能逐渐减小 D.铅球在c点时动能最大 D 注意审题:要看清分析的是“阶段”还是“点”,是能量的变化还是能量的转化
典型示例2 从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系,如图乙所示,其中b为曲线最高点.不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球( ) A.受到的弹力始终不变 B.运动过程动能一直增大 C.运动过程机械能不变 D.在b点时重力等于弹力 D
课堂训练 1.(2017鄂州)图1-14-3所示的生活实例中,力对物体做功的有( ) A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁 B
2.(2017长春)在水平地面上,用50 N的水平拉力拉着重为200 N的木箱沿拉力的方向前进20 m,木箱与地面的接触面积为0.2 m2. 求: (1)拉力做的功.(2)木箱对地面的压强. 解:(1)1 000 J (2)1 000 Pa
【例3】(4251)(2017德阳)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的路程—时间图象如图1-14-4所示,根据图象,下列判断正确的是( ) A. 物体10 s时的速度大于4 s时的速度 B. 0~6 s拉力对物体所做的功大于 6~12 s拉力对物体所做的功 C. 0~6 s拉力对物体做功的功率小于 6~12 s拉力对物体做功的功率 D. 0~6 s物体所受的拉力大于 6~12 s物体所受的拉力 B
【例4】在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC 【例4】在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC. 如图1-14-5所示,物体在AB段重力做功为W1,做功功率为P1;在BC段重力做功为W2,做功功率为P2,则W1_____W2,P1______P2. (两空均填“>”“<”或“=”) < =
①不能正确理解做功的条件及W=Fs的应用条件 【例1】用F=20 N的水平推力推着重为40 N的物体沿水平方向做直线运动了2 m,则推力F对物体做了_______J的功,物体重力做功_______J. 解析 要用公式W=Fs,力F必须与距离s是在同一直线上.推力F与物体的运动方向一样,可直接用公式W=Fs得到做功为40 J,物体重力方向无移动距离,故重力做功为0 J. 答案 40 0 错因分析(方法指导):没有理解W=Fs的应用条件,直接套公式.
【例2】下列有关功和功率的说法中正确的是( ) A. 机械做功少,功率一定小 B. 功率小的机械做功不一定慢 C. 功率大的机械做功一定快 ②功和功率的概念辨析 【例2】下列有关功和功率的说法中正确的是( ) A. 机械做功少,功率一定小 B. 功率小的机械做功不一定慢 C. 功率大的机械做功一定快 D. 功率大的机械一定比功率小的机械做功多 解析 A. 没有考虑做功的时间,机械做功少,功率不一定小,故A错误;B. 功率表示做功的快慢,功率小的机械做功一定慢,故B错误;C. 功率大的机械做功一定快,C正确;D. 没有考虑做功的时间,功率大的机械不一定比功率小的机械做功多,故D错误. 答案 C
错因分析(方法指导):功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,做功多不一定做功快,做功快不一定做功多. 只有在做功时间相同时,做功多的就做功快. 否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大. 即功率与功和时间两个因素有关.
课堂训练 1. (2017郴州)改革开放以来,我国的航天事业得到了空前的发展,并取得了举世瞩目的成就. 如图K1-15-1所示,为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景. 返回舱在此过程中 ( ) A. 动能减小,重力势能减小 B. 动能增大,重力势能增大 C. 动能不变,重力势能减小 D. 动能减小,重力势能不变 A
2. (2016达州)有一圆形跑道,跑道长120 m,甲,乙同学沿跑道同时同地反向匀速跑步时,每隔20 s相遇一次,已知甲、乙速度之比为2∶3,如果甲、乙同学以原速度沿跑道同时同地同向跑步,每隔________s相遇一次;若甲同学体重小于乙同学体重,则他们匀速跑步时________同学的动能大. 3. (2017河北)如图K1-15-2所示,一小球从斜面顶端由静止开始滚下,小球的重力势能减小,动能_______,小球运动到斜面底端,由于________,小球会在水平面上继续运动,运动的小球如果不受 阻力,它将做____________运动. 100 乙 增加 惯性 匀速直线
3. (2016滨州)把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图K1-15-4所示),松手后,乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上 A. 是由水的内能转化来的 B. 是由水的重力势能转化来的 C. 是由乒乓球的内能转化来的 D. 是由乒乓球的化学能转 化来的 B
4. (2016锦州)如图K1-15-5所示,是小球在地面弹跳的情景 4. (2016锦州)如图K1-15-5所示,是小球在地面弹跳的情景. 小球在A点的机械能为120 J,当小球由A点运动到B点时,机械能变为100 J,则小球由B点运动到C点时,其机械能可能为 ( ) A. 120 J B. 100 J C. 90 J D. 80 J C
5. (2017福建)2017年4月22日,货运飞船“天舟一号”与空间站“天空二号”成功对接 5. (2017福建)2017年4月22日,货运飞船“天舟一号”与空间站“天空二号”成功对接. 对接后,以“天宫二号”为参照物,“天舟一号”处于________状态. 由于外太空存在少量空气,“天空二号”运行时受到阻力,机械能________(填“变大”“变小”或“不变”). 静止 变小