《动能和势能》功和机械能PPT

一、力学中的功

1、定义：一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功。

小孩的拉力Ｆ拉小狗移动了一段距离s，我们说小孩的拉力对小狗做了功，或简单地说小孩对小狗做了功。

叉车的举力Ｆ将货物移动了一段距离s，我们说叉车的举力对货物做了功，或简单地说叉车对货物做了功。

锤子对钉子的锤力F使钉子移动了一段距离s，我们说锤子的力对钉子做了功，或简单地说锤子对钉子做了功。

2、做功的两个必要因素

(1)有力作用在物体上  F

(2)物体在这个力的方向上移动了一段距离  s

3、物体不做功的情况

（1）物体受到力的作用，但保持静止状态

s=0，劳而无功

（2）物体在运动方向上不受力的作用，由于惯性而运动

F=0，不劳无功

（3）物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直

F⊥s，劳而无功

... ... ...

判断下列说法是否正确，并说出为什么。

1．举重运动员举起杠铃的过程，举力做了功。

2．汽车的牵引力使汽车水平前进，牵引力对汽车做了功。

3．苹果从树上落下，重力对苹果做了功。

4．拉动小车在水平面上移动一段距离，桌子的支持力对小车做了功。

5. 用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做了功。

你用力推墙,墙没动你是否对墙做了功?

有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动一段距离，力没做功。

我将手中的粉笔水平丢出,粉笔在空中飞行,我是否对粉笔做了功?

物体没有受到力,是靠惯性移动，力没做功。

... ... ...

二、功的计算

1、功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积

2、计算公式：W = Fs

3、功的单位：焦耳，简称焦，符号J

1J = 1 N·m

用1N的力使物体沿着力的方向移动1m的距离，则该力对物体做了1J的功

机械功原理

用机械工作时，有时可以省力，有时可以省距离，但省力必然费距离，省距离则一定费力，既省力又省距离是不可能的。也就是说使用任何机械都不能省功。这个结论叫做机械功原理。

... ... ...

1.重100 N的物体由于惯性在光滑的水平面上匀速前进4m，外力做的功为____J，重力做的功为____J。

2.放学后，某同学背着重40 N的书包沿水平路面走了200 m，又登上大约10 m高的四楼才回到家。则他在回家的过程中对书包做的功约为（    ）

A.0J    B.400J    C.2000J     D.2400J

3.奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75 kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165 kg。估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为（   ）

A.3×102 J           B.1×103 J 

C.3×103 J           D.5×103 J 

《拓展课 变力做功和机车的启动》机械能守恒定律PPT优质课件 知识拓展 拓展点一 变力做功的计算 W＝Flcos ，此公式中F为恒力，如果物体受到变力作用，变力做的功可按下列方法进行计算..

《功与功率》机械能守恒定律PPT优质课件 第一部分内容：核心素养目标 物理观念 理解功和功率，明确正功和负功的含义，能正确区分平均功率和瞬时功率。 科学思维 会应用公式W＝Flcos ..

《专题强化 利用动能定理分析变力 做功和多过程问题》机械能守恒定律PPT优秀课件 第一部分内容：学习目标 1.进一步理解动能定理，领会应用动能定理解题的优越性. 2.会利用动能定理分..

生活中经常提到功，举例说明生活中功的含义。

生活中的功有“贡献”、“成效”、“功劳”等丰富的意思，物理学中的功吸收了”成效”的意思，但它还有更为特殊的含义。

什么是物理学中的功呢

物理中怎样才算做功呢

在物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为功。

做功的两个必要因素：

Ｆ（作用在物体上的力）

Ｓ（物体在力的方向上移动的距离）

必须需要，缺一不可．

... ... ...

三种不做功的情况：

(1)有力无距离（物体静止不动）(劳而无功)

(2)有距离无力（靠惯性运动）(不劳无功)

(3)力和通过的距离方向相垂直

可见：有力才有可能做功，但有力又不一定做功，无力就谈不上做功。

下列情况中，人有没有对皮箱做功：

（1）人用力提地上的皮箱，但没有提起

（2）人再一次用力把箱子提起 

（3）人用力提着皮箱在原地不动

（4）人提着箱子在水平路面上走了50米

（5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上

（6）人提着皮箱在电梯中上升

... ... ...

考考你的估测能力

1、把一桶净化水从地面扛到肩上做功约为(  )

A.7.5J   B.75J    C.750J    D.7500J

2、把物理课本从地上捡到课桌上做功约为（）

A .0.2J   B.2J     C.20J   D.200J

3、你从一楼走到三楼克服自身重力做功约为（）

A.30J   B.300J    C.3000J    D.30000J

4、在2012年伦敦奥运会上，我国运动员王明娟获得女子48K级举重金牌，她的抓举成绩是91K ，她在抓举过程中对杠铃做的功约为（  ）  

A.90J   B.900J   C.180J   D.1800J

... ... ...

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请说出下列词语中“功”的含义：

功劳   立功—

大功告成   事半功倍——

在物理中我们学到过含“功”的物理概念吗？

电功——用电器把电能转化为其它形式能的过程。

... ... ...

一、力学中的功

如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力 的作用就显出了成效,力学里就说这个力对物体做了功.

请同学们再观察前面的几幅图中哪些力对物体做了功？分析物体、小车、汽车分别受几个力的作用？它们是在什么力的作用下沿什么方向移动了一段距离？是什么力对它们做了功？

这两种情况石头、水桶受不受力的作用，在力的方向上有没有移动一段距离？这个方向上搬石头的力和向上提水桶的力有没有做功？

功包含的两个必要因素：

1、作用在物体上的力；

2、物体在力的方向上移动的距离。 

... ... ...

“两个必要因素”的含义是指“缺一不可” 

1．当你端着一盆水不动时，你累吗？你做功了吗？为什么？

2．用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？

3．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？

请同学们分析下面几种情况下，哪些情况力对物体做了功，哪些情况没有？

①用手提着重物原地不动

②在水平桌面上滚动着的小球

③把砖托在手里水平移动，重力是否做功？

④推陷在泥里的汽车而没有推动

⑤起重机得钢索上悬挂着重物

⑴当重物静止时，钢绳的拉力是否做功？重力是否做功？

⑵当起重机把货物举到一定高度后，就使它沿水平方向移动，在移动过程中，重力是否做功？拉力是否做功？

... ... ...

在下列几种情况中，力对物体做功的是(     )

A、冰球在光滑的冰面上匀速滑动

B、小孩用力推箱子，箱子未被推动

C、学生背着书包站在水平公路上匀速行驶的汽车上

D、清洁工把一桶水从地上提起

二、功的计算 

１.功的定义：在物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功　　      

即：功＝力×力的方向上移动的距离

2.功的计算公式： W = F· S

W—  功  — 焦耳（J）    F—  力  — 牛顿（N） 

S—距 离— 米（ m）     １焦耳＝１牛×１米

意义：用１牛的力使物体在力的方向上移动１米所做的功是１焦耳．

... ... ...

功的原理：

使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不能省功。即FS≥Gh

1、某人用动滑轮提起重100N的物体，若忽略摩擦和动滑轮重，把物体提起2m,人对绳做了多少功？人对绳的拉力是多少？

因忽略摩擦和滑轮重，人对绳做的功等于不用滑轮直接用手所做的功W1=W2  即Gh=Fs

所以，100N×2m=F×2×2m   F=50N

2、某人用一动滑轮提起重100N的物体，把物体提起2m，若人对绳的拉力时60N,则人对绳做了多少功？此时，与直接把100N物体提高2m相比，人多做了多少功？你在使用机械时，希望这部分功多好还是少好？为什么？

解：W1=Gh=100N×2m=200J

W2=Fs=f·2h=60N×2×2m=240J

△W=W2－W1=240J－200J=40J

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功的解释：

“功”是个多义词，有 “贡献”的意思,如功劳、立功；还具有“成效”的意思，如成功，事半功倍…….同学们还可以列举别出的含义。如丰功伟绩是贡献的意思，如大功告成有成绩、效果、成效的意思；力学所说的“功”包含有成效的意思，但是它还有更确切的含义。

物理学里的功主要偏重于“成效、效果”的意思，当然还有它本身的物理意义。

怎样才叫做功 

力学主要研究“力和运动”的关系，“功”它是指:

如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效，就说这个力对物体做了功．功用符号W表示。（WORK）

... ... ...

“两个必要因素”的含义是指“缺一不可” 

１．当你端着一盆水不动时，你累吗？你做功了吗？为什么？

２．用力推讲台,讲台没有动，人累吗？人做功了吗

３．用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？

４．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？

５．人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？

1.填空：做功的两个必要因素是：

①作用在物体上的_____。

②物体在______上通过了一段______。

2.判断以下力对物体做了功吗？

（a）人用力推汽车，但没有推动。

（b）小鸟将虫子从地里叼起来。

... ... ...

力学里规定:功等于作用力跟物体沿力的方向上通过的距离的乘积。

计算公式：功=力×力的方向移动的距离W=Fs

符号的意义及单位：

W-----功-----焦耳（J）

F-----力-----牛顿（N）

s-----距离-----米（m） 

用文字表示：１焦耳＝１牛×１米

意义：用１牛的力使物体在力的方向上移动１米距离，力对物体所做的功就是１焦耳。

... ... ...

公式W=FS的综合运用

1.要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。

2.同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体

3.同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。

4.同向性：初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。

1．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功．

2．人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离，提力对重物做了功．

3．苹果从树上落下，重力对苹果做了功．

4．小球在光滑平面上移动一段距离，桌子的支持力对小球做了功．

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1、功：一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功。

2、做功的两个必要因素

（1)有力作用在物体上  F

 (2）物体在这个力的方向上移动了一段距离  s

3、计算公式：W = Fs

... ... ...

生活中不仅做功多少很重要，同时做功的快慢也很重要。如何比较做功的快慢？

例一：甲、乙同学提同样一桶水上四楼，甲用时10s，乙用时20s，谁做功快？

做相同的功，用时短的做功快。

例二：甲、乙两同学用时都是20s，甲提、了两桶水到四楼，乙只提了一桶水到四楼，谁做功快？

在相同的时间里，做功多的做功快。

一、比较做功快慢的方法：

1、相同的时间比做功的多少：做功越多的物体做功越快。

2、做相同的功，比较所用时间的长短：所用时间越短，做功越快。

1.物理意义：表示物体做功的快慢。

2、定义：功与做功所用时间之比。

3、公式：功率＝做功/时间

数值上等于单位时间内所做的功。

4、功率的单位：J/s，瓦特（瓦） 符号W  

1W＝1J/s，1kW＝1000W，1MW=106W

5、W的物理意义： 1W即1J/S，表示物体１s的时间内做功1J。

... ... ...

１、功率表示做功的_____，功率越大表示做功越____。功率的大小有____和___共同决定。

２、试判断（Ｐ＝Ｗ／t）

Ａ做功越多功率越大　　　   （　　）

Ｂ功率小，表示做功少。　   （　　）  

Ｃ做功时间越短，则功率越大（　　）

Ｄ做功快，则功率大　　　　（　　）

3、两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是(     );若完成相同的功,甲、乙所用时间之比是(     )

4、功率70W表示什么意思？功率70W和450W功率哪个大？做功哪个快？为什么？

功率70W表示机械在1s内做了70J的功

450W比70W功率大，做功快

450W＝450J/s，70W＝70J/s

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有一批砖，准备运到新建的楼房上去，有哪些方法？

方法1：搬运工分批搬，需3 h ；

方法2：用一台起重机提升，用时1 min ；

方法3：用两台起重机提升，用时30 s 。

... ... ...

1. 知识与技能

知道功率的概念。

结合实例理解功率的概念。

了解功率在实际中的应用。

2. 过程与方法

通过观察了解功率的物理意义。

3. 情感态度与价值观

具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。

... ... ...

1. 物理意义:

单位时间内所做的功。

表示物体做功快慢的物理量。

2. 公式:P=W/t

3. 单位:

国际单位：瓦特 ，符号 W

1 W=1 J/s

常用单位：千瓦（k W）、兆瓦（MW）

1 KW=103 W   1 MW=106 W

判断：做功快一定要做功多吗?

不一定！做功快慢不是由做功多少一方面来决定的！

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怎样比较做功的快慢

问题一:在建筑工地上将同一堆砖全部送到楼顶上,方法如下:

1、用滑轮将砖运到楼上２、使用起重机将砖运到楼上

１）这两种方法，做功相同吗？

２）做功的时间相同吗?

３）谁做功快？可见我们可以用什么样的方法比较做功的快慢

问题二:建筑工地上，同时用滑轮或起重机向楼顶上运砖，都运１５min的时间，那种方法做功多？谁做功快？可见我们还可以用什么方法比较物体做功的快慢？

问题三：小明用铁锨挖土，１０min 做功600J，爸爸１min做功３00J,谁做功多？谁做功快？为什么？

单位时间内做功越多,做功越快.

用单位时间内所做的功可以比较做功的快慢。

单位时间内所做的功叫功率.

功率越大，表示单位时间内所做的功越多，即做功越快。

... ... ...

人骑自行车的功率约为 60~70W；

人做体力劳动时的功率约为 30~80 W；

跳2 米以上高度的跳高运动员，在极短时间里做功的功率可达 1500 W；

举重运动员在瞬间的功率也可超过1500 W；

一匹马长时间工作的功率约为300~450W；

蓝鲸游动时的功率可达350 KW。 

... ... ...

１、功率表示做功的_____，功率越大表示做功越____。功率的大小有____和___共同决定。

２、试判断（Ｐ＝Ｗ／t）

Ａ做功越多功率越大（　）

Ｂ功率小，表示做功少。（　）

Ｃ做功时间越短，则功率越大（　）

Ｄ做功快，则功率大（　）

思考与练习

1、关于功率下列叙述中正确的是（  ）

A 做功所用的时间越少，功率越大

B 功率越大，做的功就越多

C 在相同时间内，作功越多，功率越大

D 做功所用的时间越多，功率越大

2、两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是(     );若完成相同的功,甲、乙所用时间之比是(     )

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1、定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。

2、单位：焦耳（J）

注：一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大

生活中常常听说的有些什么能量？

热 能    光 能  电 能 磁  能 机械能   动 能  势 能 化学能 核  能  

二、动能：

1、定义：物体由于运动具有的能量叫动能。

注：一切运动的物体都具有动能

2,质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。

... ... ...

1、判断动能变化情况

①一辆汽车加速运动，它的动能_____。

②火车进站时做减速运动，它的动能_____；停止后，它的动能等于_____。

③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能_____。

2、比较动能大小

①汽车空载和满载时以相同速度前进：_____ 时动能大。

②某同学慢跑和快跑：_____时动能大。

... ... ...

1、重力势能

1）定义：物体由高度所决定的能。

思考：重力势能的大小与哪些因素有关？

2）物体的质量越大，位置越高，重力势能也越大。

2、弹性势能：物体因发生弹性形变而具有的能

3、势能：重力势能和弹性势能统称为势能

... ... ...

一架匀速上升的直升飞机，它的（    ） 

A、动能增加，重力势能不变

B、动能不变，重力势能增加

C、动能和重力势能都增加

D、动能和重力势能都不变 

一 动能： 

1.物体由于运动而具有的能量叫动能。

2.一切运动的物体都具有动能。

3. 运动物体质量越大，速度越大，动能就越大。

二 势能： 

1.物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。

2.物体质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。

3.物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。

物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。

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