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2019-2020年中考物理第一輪復習 第20課時 功和能教案 新人教版 教學目標 一、知識目標 1．知道動能、勢能、機械能． 2．知道影響動能、勢能大小的因素． 3．理解功、功率的概念，計算公式． 4．知道有用功、總功、額外功、機械效率． 二、能力目標：通過對知識結構的整理，培養(yǎng)學生綜合概括能力． 三、德育目標：通過對本章知識的系統(tǒng)復習，提高學生應用所學知識解決實際問題的能力． 教學重點：應用本章所學知識解決實際問題． 教學難點：組織指導學生復習本章內(nèi)容，構建知識網(wǎng)絡． 教學方法：講練結合法：通過對典型例題的講解和單元測試題的練習，使學生進一步掌握本章所學的知識點． 課時安排：1課時 教學過程 一、復習本章知識，構建知識網(wǎng)絡 機械能及其相互轉(zhuǎn)化 機 械 能 動能 動能和勢能 重力勢能 勢能 彈性勢能 動能 機械能 勢能 機械能守恒 功（W） 功和功率 功率（P） 有用功 機械效率 總功 機械效率（η） 二、典型例題 例1：(2000重慶)騎自行車的人在上坡之前往往要用力蹬幾下，這樣做的目的是為了 ( ) A．增大人和車的重力勢能 B．增大人和車的動能 C．減小車和地面間的摩擦 D．增大人和車向上的力 分析：人和自行車上坡是一個動能轉(zhuǎn)化成重力勢能的過程(除去摩擦消耗)．如果上坡前人和車具有的動能較小，在上坡過程中隨著人和車的相對高度增大，具有的動能即使全部轉(zhuǎn)化成重力勢能也可能達不到到達坡頂?shù)哪康模挥猩掀虑熬哂休^大的動能，才能到達坡頂，所以人陽車在上坡前用力蹬幾下是為了增大人和車的動能．答案應選B． 例2：(2000內(nèi)蒙古)始終沿水平方向勻速飛行的飛機，在投放救災物資的過程中 ( ) A．動能不變，勢能變小 B．動能變小，勢能不變 C．動能、勢能都不變 D．動能、勢能都變小 分析：我們知道物體的動能大小與兩個因素有關：物體的質(zhì)量m和物體運動的速度v．此題中v不變，而質(zhì)量m隨救災物資的投下而減小，所以飛機的動能減??；重力勢能與物體的質(zhì)量m和相對于地面的高度h有關．雖然水平飛行時h不變，但m減小，所以重力勢能也在投放救災物資中減?。纱丝芍鸢笐xD． 例3：(2000甘肅)以下現(xiàn)象中．動能和勢能都增加的現(xiàn)象是 ( ) A．玩具彈簧槍將“子彈”水平射出去時 B．水從高處流向低處時 C．越來越快地上升的氣球 D．列車在平直的軌道上勻速行駛時 分析：從上例分析知，動能和重力勢能的大小各與兩個因素有關．當物體的質(zhì)量不變時，要使它的動能和勢能都增加，即物體的運動速度v和相對高度九都應增大，所以答案選C． 例4：(2000甘肅)如圖所示，原長為L的軟彈簧上端固定， 下端掛一小重球，從圖示位置A處釋放時，彈簧長仍為L，小球 從A運動到最低位置B處的過程中_______能減小，_______能 和______能增加了． 分析：彈簧由A→B的過程中，由于相對于地面的高度降低， 重力勢能減少．由于速度由小變大，所以動能增大．另外，由于 小球到達B點時，小球的重力全部作用在彈簧上，使得彈簧拉到 最長，彈性勢能變?yōu)樽畲螅杂葾→B的整個過程，是一個由重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能的過程．答案應是：重力勢能減小，動能和彈性勢能增大了． 例5：在下列說法中正確的是 ( ) A．做功多的機器功率大 B．做功時間短的機器功率大 C．做同樣多的功，但所用時間較短的機器功率大 D．以上說法都不太完整 分析：在A選項中，沒有給定時間，不能確定功率大小．在B選項中，只有時間，沒有做功的多少，也不能確定功率．在選項C中，功同樣多，所用時間短的當然功率大．D選項的說法不妥．正確的是選項C． 例6：汽車的功率大于牛的功率，那么下列敘述正確的是 ( ) A．汽車做的功多，牛做的功少 B．汽車做功的時間短，牛做功的時間長 C．汽車在做一定量的功時用的時間比牛做功的時間短 D．汽車和牛在不相等的時間內(nèi)做的功可能相等 分析：汽車的功率大于牛的功率，是說汽車做功比?？欤醋鱿嗤瑪?shù)量的功，汽車用的時間較短，或相同時間內(nèi)汽車做的功比牛做的功多．功的多少取決于功率和時間．在A中，不知道時間關系，不能確定功的關系．在B中，不知做功的多少，做功時間也無從決定．C中，牛做功的多少不一定，時間也不確定．若改成：做一定量的功，汽車用的時間比牛用的時間短，就對了．在D中，因為汽車功率與牛的功率不等，做同樣多的功，用的時間當然不等，那么在不相等的時間里，汽車與牛做的功當然可能相等，即W＝P1t1＝P2t2成立即可． 答案：D 例7：如右圖用兩只定滑輪和兩只動滑輪站在地上將1000 N的 重物勻速拉起時，人實際用的拉力為300 N，若使物體在2 s內(nèi)上升 0．5 m，人的拉力功率不得小于多少?該裝置的效率為多大?該過程中 人做的有用功和額外功各是多少? 分析：人站在地上拉時，承擔物體的繩子是四股，2 s內(nèi)物體上升 0．5 m，所以物體上升速度為0．25 m／s，那么拉力移動速度為 40．25 m／s=1 m／s，根據(jù)功率的導出式P＝Fv可求得拉力功率． 效率和功率是完全不同且沒有任何關系的物理量，滑輪組的機械效率可以用 η＝，也可用η＝有用功從定義上講等于Gh，但也等于F理s，額外功一般用W總-W有，求得，而W總=F實s. 解：(1)因為P＝＝Fv 又因為v=4＝1m／s，所以P拉＝300N1m／s=300w． (2)因為η==，又因為s=40．5m＝2m，所以η＝＝0．83． (也可用η=，其中F理＝G=250N，那么η=＝0．83,結果一樣) (3)因為W有＝Gh，所以W有=1000 N0．5 m=500J． 又因為W額＝W總-W有，W總＝F實s=300 N 40．5 m=600J 所以W額600 J-500 J＝100 J． 例8：(2000重慶)如圖所示，動滑輪的鉤子上掛一彈簧秤并用 力豎直向下拉，使重為10 N的物體勻速上升0．2 m，在此過程中觀察 到彈簧秤的讀數(shù)為25 N，則此過程中拉力做功為______J，滑輪組機械 效率為______. 分析：本題中動力作用在動滑輪的軸心上，而阻力作用在繩子的自 由端，但萬變不離其宗，在本題中動力F大于阻力G，阻力移動0．2 m 時，動力移動一半0．1 m，知道動力移動距離動力做功便可求出．有用功等于被提升重物G與上升高度的積，總功可以從實際拉力求出，效率仍可以用理論拉力與實際拉力之比求得． 解法一：(1)因為WF=Fs，又因為F=25 N，s=0．1 m，所以W=25N0．1 m=2．5 J． (2)因為η＝，又因為W有＝Gh =10N0．2m=2J，W總＝Fs=25N0．1m=2.5J，所以η===0．8． 解法二：因為η＝，F(xiàn)理＝20N，F(xiàn)實＝25N，所以η＝0．8． 例9：沿長10m、高2m的斜面，把重為700 N的物體從底部勻速拉到頂部，若斜面是光滑的，那么拉力是多少?若斜面不光滑，所用的拉力為400 N．所做的總功為多少?有用功為多少?斜面的機械效率為多少? 分析：若斜面是光滑的，則拉力F拉＝G；若斜面不光滑，則根據(jù)實際拉力和斜面長度求出總功：W總＝F實L，由物重和斜高求出有用功W有用=Gh．則斜面機械效率η＝ 解：當斜面光滑時，F(xiàn)拉＝G=700N=140N 當斜面不光滑時，W總＝F實L=400 Nl0 m＝4000J W有用=Gh=700N2m=1400J，η====35％． 例10：如圖所示的甲乙兩個滑輪組提升同一重物，若物體 的重為500N，每個動滑輪重20N，不計摩擦，求甲、乙滑輪組的 機械效率各是多少?若將物體重增加到800 N，乙滑輪組的機械 效率變?yōu)槎嗌? 分析：由于不計摩擦，所以額外功等于提升動滑輪做的功． 設物體被提高h(m)則可得W有＝Gh，W總＝W有+W額＝Gh+G動h， 然后η＝求得結果． 解：由題意可知 當物重G=800 N時，乙滑輪組的機械效率為