八年级物理下册第十一章知识总结教学文案.doc
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第十一 章 功和机械能 一、功 1、做功的两个必要因素: (1)作用在物体上的力; (2)物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况: (1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动; (2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。 (3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动; 3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。 公式 W=FS=Pt 各量单位—W:J(焦耳)F:N(牛顿) S:m(米) P:W(瓦特) t:s(秒) 4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m 把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。 5、公式应用注意: ①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力; ②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。 ③功的单位“焦”(1牛·米 = 1焦)。 6、常见的功: 克服重力做功:W=Gh 克服阻力(摩擦力)做功:W=fs 二、功的原理:使用任何机械都不省功 1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。 2、说明: ①功的原理对于任何机械都适用。 ②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。 ④对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力):人做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh) 3、应用:斜面 ①理想斜面:斜面光滑(不计摩擦) ②理想斜面遵从功的原理 ③理想斜面公式:FL=Gh 其中—F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度 ④实际斜面:斜面粗糙(考虑摩擦) 若斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh 三、功率:单位时间内做的功—P(单位:W) 1、公式: 2、单位:瓦特,简称瓦,符号W ,常用单位 kW ,MW, 马力 换算:1kW=103W W 1马力=735W 3、物理意义:表示做功快慢的物理量(与机械效率无关)。 某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s 内做功66000J 4、机械中的功率 有用: 总功 : 5、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。 (1)功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功; (2)机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。 四、机械能 能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能 ①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”,并不是一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”。 如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功。 1、机械能:动能和势能统称为机械能。 (1)理解 ①有动能的物体具有机械能; ②有势能的物体具有机械能; ③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 (2)探究决定动能大小的因素 a、猜想:动能大小与物体质量和速度有关; b、实验研究—研究对象:小钢球 方法:控制变量法 c、如何判断动能大小?看小钢球能推动木快做功的多少; 如何控制速度不变?使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同; 如何改变钢球速度?使钢球从不同同高度滚下; d、分析归纳: 保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大; 保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大; 得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。 2、动能和势能的转化 (1)动能和重力势能间的转化规律: ①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能; ②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能; (2)动能与弹性势能间的转化规律: ①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能; ②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。 3、动能与势能转化问题的分析 ①首先分析决定动能大小、重力势能(或弹性势能)大小的因素——看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化——质量,速度,高度,弹性形变 ②机械能守恒:如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。 ③人造地球卫星的运动,近地点动能(速度)最大,势能最小;远地点势能最大,动能(速度)最小,近地点向远地点运动时,动能转化为势能,远地点向近地点运动,势能转化为动能,整个过程机械能守恒。 ④滚摆上升下落过程中,如果不计空气阻力,机械能守恒。上升动能转化为重力势能,下降重力势能转化为动能,最低点速度最大,动能最大,最高点重力势能最大,动能最小,下降过程反之。 考虑空气阻力,滚摆每次上升高度减小,机械能转化为内能。 ⑤题目中如果有“在光滑斜面上滑动”,“光滑”表示不计摩擦,没有能量损失,此时机械能守恒。 4、水能和风能的利用 5、水电站的工作原理: 利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。 6、水电站修筑拦河大坝的目的是什么? 水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。- 配套讲稿:
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