(共25张PPT)
第2节 功和能
一、机械功的原理
1.利用斜面把重物推到高处可以省力
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L
α
盘山公路就是斜面在生活中的巧妙应用
一、机械功的原理
杠杆可以省力,是不是也能省功呢?
一、机械功的原理
把重物提升相同的高度,谁做的功多呢?
1.定滑轮拉力和位移都不变
2.动滑轮拉力减半,位移加倍
一、机械功的原理
一、机械功的原理
经过长期实践和大量研究,对任何机械而言,总有:
W动=W阻=W有用+W额外
或 W输入=W输出+W损失
一、机械功的原理
机械功的原理内容:
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。
一、机械功的原理
功的原理是机械的基本原理,是机械做功所遵循的基本规律,它告诉我们,使用任何机械都不能省功。
例1.把一物体从地面匀速搬上桌面,两次的速度不同,则人对物体所做的功 ( )
(A)相同
(B)速度大的做功多
(C)速度小的做功多
(D)条件不足无法确定
A
一、机械功的原理
练习1.
沿光滑的斜面,用力推一个重量为G的物体匀速上坡,坡面长为s,斜面倾角为θ,将物体推至斜面上端时,推力所做的功是 ( )
(A)G·s (B)G·s·sinθ
(C)G·s·cosθ (D)G·s·tgθ
B
一、机械功的原理
二、做功和能的转化
1.如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量。
二、做功和能的转化
人能够搬动重物,说明人具有能量。
风能够推动帆船做功,说明风具有能量。
被压缩的弹簧放开时能够对物体做功,说明被压缩的弹簧具有能量
2.功和能总是相互伴随的。
做功越多,需要的能量就越多,
能量越大,就可以做越多的功
二、做功和能的转化
⑴弹簧把小球弹开
⑵人拉拉力器
⑶举重运动员举起重物
⑷小球从高处下落
⑸起重机提升重物
⑴弹性势能—————动 能
⑵化学能——————弹性势能
⑶化学能——————重力势能
⑷重力势能 ———— 动能
⑸ 电能—————机械能
弹力做功
拉力做功
举力做功
重力做功
拉力做功
二、做功和能的转化
3.做功的过程就是能量转化的过程,功是能量转化的量度。
做了多少功,就表明有多少能从一种形式转化为另一种形式。
二、做功和能的转化
4.做功多少可量度在做功过程中有多少能量发生了转化,
反之
一个过程中能量转化多少可量度这个过程中做了多少功。
对变力做功,我们不能直接用W=Fscosα来求解,但可以通过求能量转化来求变力的功。
二.做功和能的转化
5.功和能的区别与联系
区别:
功是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少的物理量。功是过程量,它与一段位移相联系;
能是用来反映物体做功的本领的物理量,它反映了物体的一种状态,故能是状态量,它与某个时刻(或某一位置)相对应。
二、做功和能的转化
联系:
它们的单位相同;
在能的转变过程中,会有力做功,
在力做功的过程中能量从一物体转移到另一物体,或由一种形式转化为另一种形式。
5.功和能的区别与联系
二、做功和能的转化
运动员在举起杠铃的过程中能量是如何转化的呢?
二.做功和能的转化
例2.
在不计空气阻力的情况下,重10N的物体下落5m的过程中,重力对物体做了多少功?在此过程中,有哪些能量发生了转化?转化了多少?
解:物体下落过程中,只有重力做功
根据公式W=Fs
得重力做功W=10×5J=50J
在此过程中,物体的势能转化为动能
功是能量转化的量度,重力做功50J,即能量转化了50J
练习2.
一颗水平飞来的子弹,射入木板内,射入的深度为20cm,在此过程中,子弹受到的摩擦阻力大小为8×103 N,则子弹克服摩擦阻力做了多少功?此过程有哪些能量发生了转化?转化了多少?
解:根据公式W=Fs cosα
得子弹克服摩擦阻力所做的功
W=8000×0.2J=1600J
此过程中,子弹的动能转化为内能
功是能量转化的量度,能量的转化量等于子弹克服摩擦所做的功,为1600J
1、关于功和能下列说法正确的是( )
A、功就是能,功可以转化为能
B、做功越大,物体的能越大
C、能量转化中,做的功越多,能量转化就越多
D、功是能量转化的量度
当堂训练
CD
2.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下来;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降;上述不同的现象所包含的相同的物理过程是 ( )
A.物体克服阻力做功
B.物体的动能转化为其他形式的能
C.物体的势能转化为其他形式的能
D.物体的机械能转化为其他形式的能
AD
当堂训练
3. 运动员把原来静止的足球踢出去,使足球获得100J的动能,则运动员踢球过程中,运动员消耗的体能( )
A. 等于100J B. 大于100J
C. 小于100J D. 无法确定
B
当堂训练
4.在建筑工地上,需把一车水泥运到楼顶,如工人用手搬运,需8名工人连续工作4小时 才能搬完,如采用吊车搬运,只需一名工人工作1小时就搬完,此事说明( )
A.使用机械能够省力
B.使用机械可以提高工作效率
C.人手工搬运时,提高工作效率
D.吊车克服水泥重力做功多
B
当堂训练