1、第十五章復習教學設計一、知識網絡：功的兩個要素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離。功 J公式：W = F S.單位： 焦耳（J） 1焦=1牛x米，（1J=1Nm）物理意義：表示做工的快慢。定義：單位時間內做的功。功率 j; 公式：P =W （定義式）；P = Fv （推導式）t單位：W （瓦）；KW, 有用功：為一定的目的必須做的功。總功：使用機械時動力做的動。是有用功和額外功的總和。額外功：使用機械時不得不做的功機械效率 功的原理：使用任何機械都不省功。公式：機械效率=有用功/總功單位：無I提高機械效率的方法：減小額外功（減小摩擦等）r 定義：物體由于運動而具有能量，叫做動能,動

2、能YL 影響動能大小的因素：質量、速度 i IJ定義：物體由于被舉高而具有的能量，叫重力勢能機械能|重力勢能YL影響重力勢能大小的因素：質量、高度勢能II定義：發生彈性形變的物體所具有的能量J彈性勢能 J影響彈性勢能大小的因素：彈性形變的大小等二、識記鞏固1 .做功的兩個必要因素： A作用在物體上的力 ；B物體沿力的方向上通過的距離。功的計算公式： W=FS ;單位： 焦(J)。2 .不做功的三種常見情況是：(1)不勞無功一一力F沒有作用在物體上；(2)勞而無功一 一物體沒有在力 F的方向上通過一定的距離 ；(3)力與距離相垂直。3 .功率：功率的物理意義 表示做功的快慢 。定義: 單位時間內

3、所做的功 。計算公式: PW/t 。單位： 瓦特(w)。4 .功的原理：使用任何機械都不省功。5 . W總：外力對機械做的功(W=FS ), WU ：機械對物體做的功( W用=G物h), W外:不需要但不得不做的功 ( W研=W- W )。(填計算公式)W總、WA用和 W外的關系式(W 總=W*用+ W貝外)。機械效率計算公式：刀二(W用/ W)。總是 小于1的。6 .測斜面的機械效率： 測量工具： 彈簧測力計、刻度尺。測量數據：A拉力F、B W 重G、C拉力移動的距離 S、D重物上升高度 h 。7 .功率和機械效率，兩者毫不相干：功率是表示 做功的快慢 的物理量;機械效率是表示有用功占總功的

4、百分比。8 .功和能的關系：一個物體鯉性做功，我們就說它具有能量。一個物體能夠做的功越 多，它具有的能越大。能的單位和功的單位一樣，都是 焦耳(J)。9 .機械能： 動能 與 勢能 的和。勢能包括 重力勢能 和 彈性勢能。(1)動能是指物體 由于運動而具有的能量。一切運動的物體都有動能。決定動能大小的因素是物體的質量和速度。(2)重力勢能是指物體由于 被舉高 而具有的能量。決定重力勢能大小的因素是 物體的質量和高度。(3)彈性勢能是指物體由于發生彈性形變而具有的能量。決定彈性勢能大小的因素是：同一物體，發生的彈性形變 越大,它具有的彈性勢能就越多。10 .物體的動能和勢能之間可以轉化。在只有動

5、能和勢能的相互轉化過程中，機械能的 總量保持不變。或者說機械能是守恒的。三、功和機械能問題梳理1 .區分“總功”、“有用功”和“額外功”不少學生在實際情景中不能分辨“有用功”、“額外功”、“總功”。可從現象上加以注意：總功就是動力功。A/ 匚c(F是動力，S是物體在動力方向移動的距離。)W總=FS 1S有用功是指必須做的功。常見的有用功分兩種：a.豎直提升重物時克服重力做的功是有用功：八/。卜；(h是重物上升距離)W有=G物h”b.水平拉動物體時克服摩擦力做的功是有用功：八/, ( f是物體水平運動須克服VW有=f L 的摩擦力、L是物體移動距離)2 . “功”、“功率”易混淆(1)概念的不同

6、“功”是由力和在這個力的方向上移動的距離的乘積決定。(W=F-S) “功率”是表示力對物體做功的快慢，它是由做功的多少和所需時間長短兩個因素決定的，功率大表示做功快。“功率大”只是表示“做功快”；做功快，也不一定做功多；反之，做功多，不一定做 功快。(2)由公式 w FS 可知：物體在拉力 F方向以一定速度做勻速直線運動時， p = 二 = Fvt t則拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積。這也意味著：在功率P一定時，力F與速度成反比。這也解釋了汽車上坡時，司機要減小速度的道理(上坡需要克服更大的阻力，故需獲得較大的牽引力。)3 .“功率”和“機械效率”是完全不同的概念(1)概念上的不同“功率

7、”、“機械效率”其實是完全不同的兩個概念。它們分別表示機械的不同性能，兩者之間沒有必然的聯系：功率大的機械做功快，但機 械效率不一定高。反之，機械效率很高的機械不一定做功快。(2)注意：機械效率由有用功和總功兩個因素決定。當總功一定時，有用功越多或額外功越少，機械效率就越高。當有用功一定時，總功越少或額外功越少，機械效率就越高。當額外功一定時，總功越多或有用功越多， 有用功在總功中所占的比例就越大，機械效率就越高。(3)提高機械效率的辦法通常是減少額外功；在無法減小額外的情況下，采用增大有用功來提高機械效率。例如,在用滑輪組提高重物時：當額外功不能減小時，為提高機械效率，可以采取增加物重的辦法

8、來實現。4 .誤以為“同一滑輪組的機械效率一定不會改變”實驗探究發現：同一滑輪組，即使額外功相同，當增大提升的物體重力，滑輪組的機械 效率會增大。因此，在具體問題中特別要重視物體變化產生的機械效率變化。5 .在“測斜面機械效率”的實驗中，為什么要勻速拉彈簧測力計，且在拉動過程中讀 數？如果不是勻速地拉，彈簧秤示數忽大忽小， 則W偏大（或偏小），而W不變，會導致算出的 機械效率偏小（偏大）。四、例題解析例1 把一根橫臥在地面上的長 6ml質量為20kg的粗細均勻的鐵管子豎直立起來，需 要對它做功J 。分析 求解此題可用“等效法”。由于均勻鐵管，重心在物體中心。將該鐵管豎直立起來，故其重心將升高

9、3m,它等效于將t物體提高 h= 3m時所做的功。解 W =Gh =mgh = 20kg 9.8N/kg 3m =588J答需要對它做功588 J。例2利用定滑輪、動滑輪和滑輪組，分別勻速提升同一重物.在不計繩重和摩擦的情 況下機械效率最高的是（）A.定滑輪 B .動滑輪 C .滑輪組 D .都一樣高分析 在不計繩重和摩擦的情況下，利用不同機械提升同一重物，有用功相同，這種情況下額外功最少的機械效率最高。由于使用定滑輪做的額外功最少，此時有用功占總功的比例最大，故效率最高。答案選A例3 （關于機械效率的計算）如圖所示，某人用300 N的拉力在30s內將 f重960N的物體勻速提高 2m,求：滑

10、輪組的機械效率 ？分析 使用杠桿和滑輪組挺起重物時，克服物體重力做的功為有用功，中、W =Gh,人的拉力做白勺功為總功 W = Fs,且s=nh. 有用解使用滑輪組提起物體時，滑輪組對貨物做的有用功:W用=Ghr 906NX 2m= 1920J因s = 4h,人們對滑輪組做的總功Wk = Fs= 300NX 8m= 2400J ,故 刀=Wr用/ W = 1920J/2400J =80%。例4 （關于功率的計算）小明家用水泵把150 mf的水送到10m高的水箱里去，用了 5個 小時，試問水泵的功率是多大？（已知p水=1. 0X103kg/m3, g取10 N/kg）分析此題的關鍵是如何計算出水

11、泵抽水做的功。注意運用適當的密度單位可簡化計算量。例如p 水=1.0X103kg/m3=1.0t /m 3, 故 150 m3的水的質量 m=pv=1.0t /m 3X150 m3=150t水的重力為 G=mg=150x 103kg x 10N/kg =1.5 x 106 N。此題用常規密度單位的解如下：解水泵每天對水所做的功為wW =Gh =mgh =二 vgh 3.33= 1.0 10 kg/m 150m10N / kg 10m=1.5 107J（2）水泵的功率為P:W 1.5 107 J3p = =3 =0.83 10 w = 0.83.kwt 5 3.6 103s例5 （實驗探究題）如圖所示，在“研究物體動能與哪些因素有關”的實驗中，將A B、C三小球先后從同一裝置的hA、hB、hC高處滾下（m= mvhA= h。hB）推動紙盒運動一段距離后靜止。（1）要研究動能與質量的關系，我們要選擇 兩圖來進行比較。（2）從圖中可以看出， A B、C三個小球剛到達水平面時， 球的動能最大。解析 此題是較為靈活的實驗分析題。當要研究“動能與質量的關系”時，用控制變量法來分析，應只改變小球的質量而