高中物理功和能PPT课件

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功、能转化关系的应用 [例2] 如图1-2-2表示撑竿跳运动的几个阶段:助跑、 撑竿起跳、越横杆。试定性地说明在这几个阶段中的能量转 化情况。
1.能量
[自学教材]
表示一个物体具有对其他物体 做功 的本领。
2.功能关系 做功的过程就是能量 转化 的过程,做了多少功,就 有多少 能量 发生了转化,因此,功是 能量转化 的量度。
3.机械的作用
人在使用机械做功时,做功的机械是将能量从一个物 体传递或 转移 到另一个物体,或将能量从一种形式转化为 另一种 形式。
W 输出=W 有用=mgLsinθ=30×10×1.5×12 J=225 J 根据功的原理 W 动=W 输出+W 损失 得 W 损失=W 动-W 输出=302.94 J-225 J=77.94 J 或 W 损失=fL=51.96×1.5 J=77.94 J
[答案] 302.94 J 225 J 77.94 J
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2.功和能的区别与联系 (1)区别:功是过程量,能是状态量。只能说处于某一状 态的物体(或系统)具有多少能,而不能说这个物体(或系统)具 有多少功,功是能量转化的量度。 (2)联系: ①能量有多种不同形式,且不同形式的能量可以相互转 化。不同形式的能量之间的转化通过做功来实现,即做功的 过程就是能量转化的过程。 ②做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形 式,即能量转化的多少可用做功的多少来量度。
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[重点诠释]
1.不能省功的含义 一是“等于”,也就是使用机械与不使用机械而直接 用手所做的功是相等的,这种机械称为理想机械。 二是“大于”,即使用机械要比不使用机械而直接用 手所做的功要多,也就是更费功,这种机械为非理想机械, 实际的机械由于其自身重力和摩擦,都会有无用功,因此 任何机械都是费功的机械,即非理想机械。
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机械功原理的应用
[例1] 如图1-2-1所示,将一质量为
30 kg的物体沿斜面匀速推到顶部,斜面长
为L=1.5Байду номын сангаасm,倾角θ=30°,物体与斜面之 间的动摩擦因数是0.2。求在使用斜面的过
图1-2-1
程中动力做的功、输出功和损失的功。(g取10 m/s2)
[思路点拨] 解此题要注意以下两点:
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机械功的原理
[自学教材] 1.输入功、输出功和损失功
输入功 输出功 损失功
动力 对机械所做的功W动,也就是W总 克服 有用阻力 所做的功,即W有用 克服 额外阻力 所做的额外功,即W额外
三者关系 W动=W阻=W有用+W额外 或W输入=W输出+W损失
2.机械功原理
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。也就是说,使用任何机械都 不省功 。
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[借题发挥] 功的原理告诉我们,使用任何机械都不能省功,做 一定量的功要省力就要增大做功时的位移,而要减小做 功时的位移就要多用力。
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1.一个人用杠杆提升一重为500 N的重物,手下降1 m,重物 被举高0.2 m。该过程中人做了多少功?人的作用力多大? 解析:直接用手举高重物做功 W2=Gh=500×0.2 J=100 J; 用杠杆做功 W1=Fs,根据功的原理有:W1=W2, 即 Fs=Gh,则 F=Gsh=1010 N=100 N。 答案:100 J 100 N
理解教 材新知
知识点一 知识点二


1
2
把握热
考向一


点考向
考向二
应用创 新演练
随堂基础巩固 课时跟踪训练
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1.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,即W动=W阻=W有用+W额外。
2.使用任何机械都不能省功,做一 定量的功时,要省力就要增大做功的位移,而减小做功 时的位移就要多用力,实际上使用任何机械都费功。 3.做功的过程总是伴随着能量的转化,功是能量转化的量 度,做多少功就会有多少能量发生转化。
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2.应用 根据功的原理,使用任何机械都不能省功,但增大做 功时的位移可以省力,增大做功时的作用力可以省位移, 有些机械不省力也不省位移,但能改变做功方式,改善我 们的工作环境。 (1)省力机械:扳手、千斤顶、螺丝刀、开瓶器、斜 面等。 (2)省位移的机械:理发剪、自行车、筷子、渔竿等。 (3)不省力也不省位移但改变工作方式的机械:定滑轮、 等臂杠杆等。
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2.有关功和能,下列说法正确的是
()
A.力对物体做了多少功,物体就具有多少能
B.物体具有多少能,就一定能做多少功
C.物体做了多少功,就有多少能量消失
D.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量
度能量转化的多少
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解析:力对物体做了多少功,物体的能量就增加了多少, 但不能说物体就具有多少能,A错误;能量反映的是物体 具有对外做功本领的大小,而不是反映物体对外做功的 多少,B错误;功是能量转化的量度,物体做了多少功, 就有多少能量发生了转化,并不是能量消失了,C错误, D正确。 答案:D
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1.使用简单机械时
()
A.可以省力,可以省距离,也可以省功
B.可以省力,多移动距离,也可以省功
C.只能省功,但不能省力、省距离
D.可以省力,但不能省功
解析:机械功的原理告诉我们,使用任何机械都不能省
功,故A、B错误;我们可以通过多移动距离达到省力的
目的,故C错误,D正确。
答案:D
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功和能的转化
(1)利用斜面可以省力但不能省功。
(2)推力做的功是动力做的功,克服摩擦阻力做的功是损
失的功。
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[解析] 对物体受力分析如图所示。
N=mgcosθ,
f=μN=μmgcosθ=0.2×30×10×
3 2
N=51.96 N
F=f+mgsinθ=201.96 N
W 动=FL=201.96×1.5 J=302.94 J
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[重点诠释] 1.对能量的认识 (1)意义:能量反映的是物体具有对外做功本领的大小, 而不是反映物体对外做功的多少。如一个物体对外做功的 本领很大,但它却没有对外做功,我们说该物体的能量还 是很大,也就是说,一个物体可以具有很大的能量,但它 不一定要对外做功。 (2)形式:能量具有各种不同的形式,如机械能、内能、 光能、化学能等。不同的运动形式对应不同的能。一切物 体都具有能量,能量是物体的固有属性,某种形式的运动 对应着相应形式的能,如由于机械运动而具有的能就称为 机械能。
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