机械能与能源Word下载.docx
- 文档编号:14005081
- 上传时间:2022-10-16
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:65.47KB
机械能与能源Word下载.docx
《机械能与能源Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械能与能源Word下载.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
阅读教材中“做功与能量的变化”标题下的内容,结合图4-4-1,回答下列问题。
(1)图a中,运动员举起杠铃的过程中,当杠铃处于向上运动和静止不动两种情况时,人对杠铃的作用力是否都对它做了功?
(2)图b中,小孩下滑时重力是否做功?
当小孩滑到水平位置后,地面对小孩的支持力是否做功?
(3)图c中,箭射出去的过程中,什么力对箭做功了?
这个过程能量石如何转化的?
(4)力对物体做功的要素是什么?
你用那些方法可以判断一个力是否对物体做了功?
力对物体做功的实质是什么?
主题2:
功的计算式
F
L
甲
Lcosα
α
乙
(1)如图甲所示,力F使滑块发生位移L这个过程中,F对滑块做了多少功如何计算?
(2)如果细绳斜向上拉滑块,如图乙所示,这种情况下滑块沿F方向上的位移是多少?
力F对滑块做的功是多少?
(3)在图乙中,如果将力F分解到物体位移L的方向上,看看能得到什么结果?
(4)如何计算一个力对物体所做功的大小?
在图乙中,若给出F=100N,L=5m,α=370,计算力F对滑块所做的功W,并说出功的单位是如何定义的。
主题3:
正功与负功
(1)应用数学知识对功的计算式W=FLcosα的可能值进行共同讨论,从cosα的可能值入手,指出功W可能为正值,负值或0时力F与L间夹角的取值范围。
(2)结合下面的情景,讨论正功、负功的物理意义,它们反映了什么问题?
重点难点探究
1、对功的公式的正确理解与应用
例1、如图所示,滑轮和绳的质量及摩擦忽略不计,用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg的物体,使物体以大小为a=2m/s2的加速度匀加速上升,求前3s内力F做的功。
(g=10m/s2)
二、正功负功的判断方法
例2、如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面体位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小滑块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力()
A.
A
垂直于接触面,做功为0
B.垂直于接触面,做功不为0
C.不垂直于接触面,做功为0
D.不垂直于接触面,做功不为0
变式训练如图所示,一小车沿水平路面加速前进,一个人在车厢内用力向前推车厢,人相对车厢静止。
下列说法正确的是()
a
人对车不做功
B.人对车做正功
C.推力对车做正功
D.车对人做正功
3、合力的功
例3、如图所示,一个质量为m的木块放在倾角为α的斜面体上,在斜面体与木块保持相对静止沿水平方向匀速向右移动距离s的过程中,作用在木块各个力分别做功多少?
总功是多少?
课程达标检测
1.一个力对运动物体做了负功,则说明()
A.这个力一定阻碍物体的运动
B.这个力不一定阻碍物体的运动
C.这个力与物体运动方向的夹角α>
900
D.这个力与物体运动方向的夹角α<
2.水平地面上放一个重4N的足球,一个小孩用10N的力踢球,使球向前运动2m,关于小孩对球做功的说法中,正确的是()
A.小孩对球做功20J
B.小孩对球做功8J
C.小孩对球做功28J
D.条件不足,无法计算小孩对球出做功多少
3.物体受到两个互相垂直的作用力而运动,已知力F1做功6J,物体克服力F2做功8J,则力F1、F2的合力对物体做功()
A.14JB.10JC.2JD.-2J
4以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,从抛出到落回抛出点的过程中,空气阻力对小球做的功为()
A.0B.-FhC.FhD.-2Fh
4.2功率
1.功率
(1)意义:
不同物体做相同的功,所用的时间往往不同,也就是说,做功的快慢并不相同。
在物理学中,做功的快慢用__________来表示。
(2)定义式:
P=___________。
(3)单位:
在国际单位制中,功率的单位是_________,简称________,符号是_______。
(4)功率是_______量,只有大小,没有方向。
其运算法则遵循代数运算法则。
2.额定功率和实际功率
(1)额定功率:
电动机、内燃机等动力机械都有一个长时间的正常工作允许的功率,叫_____功率。
(2)实际功率:
电动机、内燃机等动力机械工作时实际输出的机械功率,叫______功率。
(3)实际功率往往__________额定功率。
3.功率、力与速度的关系
(1)力和速度方向相同时,功率的公式为___________。
(2)机车保持额定功率P不变行驶时,机车的加速度随速度增大而________,设阻力恒为f,则最大速度为______________。
(3)对P=Fv来说,式中v若取瞬时速度,则按上式计算出的P即为_________功率;
若v取平均速度,则计算出的P即为___________功率。
功和功率
A.甲起重机能在1min内把1t的货物匀速提高10m
B.乙起重机能在30s内把1t的货物匀速提高6m
C.丙起重机能在30s内把2t的货物匀速提高3m
D.丁起重机能在1min内把2t的货物匀速提高5m
(1)上述情况下四台起重机做功是不是一样的?
谁做功最多?
谁做功最快?
如何比较这四台起重机做功的快慢?
(2)在此基础上阅读教材中“功率的含义”标题下的内容,回答:
什么是功率?
它的意义是什么?
功率的这种定义方法叫做什么定义方法?
我们以前学过的哪些物理量也是用这种方法来进行定义的?
额定功率和实际功率
机车超载不仅有很大危险,而且容易造成对机车的损伤。
阅读教材中“额定功率和实际功率”的有关内容解释上述现象。
功率、力和速度之间的关系
先阅读教材中“功率、力和速度之间的关系”标题下的相关内容,然后分析:
在骑变速自行车时(路面情况是一致的),当把传动链调在最大的后齿轮上时,你会骑得非常省力,脚蹬得很快但车子却跑得不是很快;
当把传动链调到稍小一点的齿轮上,你会觉得骑得很费劲,脚蹬得很慢但车速并不慢。
你知道速度和作用力之间有什么关系吗?
1、功率计算问题
例1、将一质量m=10kg的物体,自水平地面由静止开始用一竖直向上的拉力F将其以a=0.5m/s2的加速度向上拉起,求:
(1)在向上拉动的10s内,拉力F做功的功率。
(2)上拉至10s末,拉力F的功率。
变式训练1
质量m=3kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s。
求:
(1)力F在t=3s内对物体所做的功
(2)力F在t=3s内对物体所做功的平均功率
(3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率
2、机车启动的两种情况分析
例2、某汽车发动机的额定功率为60w,该车的质量为5t,在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。
取g=10m/s2。
问:
(1)若汽车以额定功率启动,汽车所能达到的最大速度是多少?
(2)当以额定功率启动的汽车速度为5m/s2时的加速度是多大?
(3)若汽车以恒定加速度0.5m/s2启动,则这一过程能维持多长时间?
这一过程中,发动机的牵引力做了多少功?
变式训练2
质量为m的汽车以恒定功率P沿倾角为θ的倾斜路面向上行驶,最终以速度v匀速运动。
若保持汽车的功率P不变,使汽车沿这个倾斜路面向下运动,最终匀速行驶。
由此可知(设汽车所受阻力大小不变)()
A.汽车的最终速度一定大于v
B.汽车的最终速度可能小于v
C.汽车所受阻力可能小于
D.汽车所受阻力一定大于
1.关于功率的概念,以下说法正确的是()
A.功率大说明物体做功多
B.功率小说明物体做功少
C.机器做功越多,其功率越大
D.机器做功越快,其功率越大
2.关于功率公式和的说法正确的是()
A.由知,只要知道W和t就可以求出任意时刻的功率
B.由只能求某一时刻的瞬时功率
C.由知,汽车的功率与它的速度成正比
D.由知,当汽车发动机功率一定时,牵引力与速度成反比
3.某同学进行体能训练,用了100s的时间跑上20m高的高楼,试估测他登楼的平均功率最接近的数值是()
A.10WB.100WC.1KWD.10KW
4.某型号汽车发动机的额定动率为60KW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。
在同样的阻力下,如果匀速行驶的速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?
4.3势能
1.物体由于位于高处而具有的能量,叫做_________。
表达式:
EP=_______。
单位:
_____,符号:
_________。
重力势能是________(填“标”或“矢”)。
选择不同的______物体的重力势能的数值是不同的。
2.重力所做的功仅由物体的质量和初始位置与末位置的_________有关,跟物体运动的路径____________。
3.重力做正功时,重力势能________(填“减少”或“增加”),重力做的正功等于重力势能___________;
克服重力做功(重力做负功)时,重力势能__________(填“减少”或“增加”),克服重力做功的数值等于重力势能____________。
4.物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做___________。
物体的________量越大,弹性势能越大。
5.势能不是物体单独所有,而是____________所共有。
重力势能的概念
三峡工程是全世界最大的水力发电工程。
一座长2309m、最高点高185m的堤坝建于长江之上,当工程完工后,一个水库便在堤坝上游形成,水库的正常水位比堤坝的另一面的水位高175m。
水从水位高处流向水位低处的地方,经过位于堤坝底部的水轮发电机,使它转动产生电能。
三峡工程水力发电是利用水的什么能来发电的?
重力做功与路径无关
图示是幼儿园小朋友从某一高度沿不同的路径回到地面的情景:
可沿斜梯、旋梯或直杆等不同方式下滑。
(1)推导这几种情况下重力所做的功。
(2)在推导沿旋梯滑下这种情况下重力做功的过程中,你用到了什么方法?
体现了一种什么样的思想方法?
(3)总结重力做功和物体运动路径有怎样的关系?
重力做功的表达式是什么?
重力势能的大小
打夯机被举得越高,地基就打得越好,这是大家熟知的道理,这里面蕴含了什么物理原理?
如果打夯机在最高点时的位置为参考平面,那么在最高点时重力势能为0,是不是说重力势能为0时打夯机就没有做功本领了呢?
主题4:
弹性势能
如图所示,将弹簧的一端固定,用小刚球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,小刚球将被弹
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械能 能源