教材全解八物理下(11)

第十一章 功和机械能

第1节 功

知识点1 力学中的功(重点)

(1)功的概念

问题探究:观察图所示的两种情况，图中的同学正在做什么?找找他们活动中的共同点。

探究发现:力的作用有成效:从图中可以看出，甲图中的同学在用力提小桶，小桶上升一段距离;乙图中的同学在用力推小车，小车前进一段距离。他们活动的共同点是都对其他物体施加了力的作用，并且物体在力的方向上都移动了一段距离，力的作用都有了成效。

归纳总结: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，力学里就说这个力对物体做了功。

(2)做功的两个必要因素

力学里所说的功包含两个必要因素:一个是作用在物体上的力;另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。这两个因素缺一不可。

(3)判断一个力是否做了功，要看是否同时满足做功的两个必要因素，这两个因素缺一不可，否则就谈不上做功。

(4)力对物体不做功的三种情况

知识点2 功的计算(重点)

(l)功的计算公式:功等于力与在力的方向上移动的距离的乘积，即: 功=力×力的方向上移动的距离

若用W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离，则功的计算公式为:W=Fs。

应用功的计算公式时，必须注意以下三点。

①要明确是哪个力对物体做功，或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。 ②公式W=Fs中的厂是作用在物体上的力，s是物体在力F方向上通过的距离。例如:某运动员用500N的力将足球踢出20m远，若用公式W=Fs=500 N× 20m=10 000J，计算就是错误的，因为踢球的力的作用距离并不是20m。

③F是使物体沿力F方向通过跟离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是小变的。

(2)功的单位:在国际单位牛(N)，距离的单位是米(m)，功的单位是牛·米(N·m)，用专门的名称“焦耳”来表示，简称焦，符号是J，1J=1 N·m。

第2节 功率

知识点1 比较做功的快慢

建筑工地上要把几百块砖送到楼顶，如果用人工搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，几分钟就可以了。在这个事例中，不管是用人工还是机械搬运，都是把质量相同的砖搬运到了相同的高度，即做功的多少是相同的、但两者做相同的功的过程中所需的时间是不同的。也就是说，做功有快与慢之分。那么，怎样表示做功的快慢呢?

通常，比较做功快慢有两种方法:

(1)若做功相同，可比较做功时间的长短，所用时间越短，做功越快;所用时间越长，做功越慢。

(2)若做功时间相同，可比较做功的多少，做功越多，做.功越快;做功越少，做功越慢。

通过以上两种方法的比较，说明做功的快慢与做功的多少和做功时间这两个因素都有关系。

知识点2 功率(重点)

(l)用比较法建立功率的概念

功率:在物理学中，功与做功所用时间之比叫功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。

(2)功率的公式

如果用P表示功率，W表示功，t表示时间，由功率的定义可知，功率的表

W达式为P= t

运用功率的公式时，应注意以下两点。

①计算功率的另一个公式:P=Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。

WFsa.推导:因为W=Fs，所以 P=。 tt

由该公式可知:在功率P一定时，力F与速度v成反比。

b.应用:当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。

c.利用该公式时要注意以下几点:拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变;计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是W，速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。

②在进行有关功率的计算时，要灵活运用功率的公式，例如可以将功率的公W式P= t

(3)单位:在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号W。1W=1J/s，1W表示物体在1s内做的功为1J。另外，还常用千瓦、兆瓦等。

1 kw=1 000W，1 MW=1O6W。

(4)功与功率的比较

第3节 动能和势能

知识点1 能量

(1)能的概念

发生形变的跳板、被拉弯的弓、举高的重锤等都能对别的物体做功，即它们都具有做功的本领，如图示。例如举高的重锤，它一旦落下来就可以把地面上的木桩打入地里，它可以对木桩做功，因此它具有做功的本领。我们说发生形变的跳板、被拉弯的弓、被举高的重锤都具有能量。

甲发生形变的 乙被拉弯的弓将 丙举高的重锤

跳板将人弹起而 箭射出而做功 下落时敲击木桩

做功 而做功

①定义:一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 ②实质:物体做功的过程就是能的转化过程。物体做的功越多，说明某种能转化为别的形式的能就越多，就表示这个物体的能量越大。

(2)能量的单位

物体做功的过程就是能的转化过程。因此，能的单位与功的单位相同，在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，能的单位也是焦耳(J)。

知识点2 动能(重点)

(1)问题探究:运动的物体是否具有能

探究发现:运动的物体具有能。

(2)动能:物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。空中飞行的小鸟、地上跑动的汽车、江中的流水等。

(3)实验探究:动能的大小与哪些因素有关

提出问题:动能的大小与哪些因素有关?

猜想与假设:能是物体具有做功的本领，动能大，表示物体由于运动而具有的能量大，所以动能可能与物体的运动速度有关，还可能与物体的质量有关。

设计并进行实验:让钢球从斜面上滚下，碰到一个小木块上，推动木块做功。让同一个钢球从不同高度滚下，看哪次木块被推得远，如图所示。换用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，看哪个钢球把木块推得远，如图所示。

①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚下时速度越大，木块被推得越远，说明物体动能的大小与物体的速度有关。 ②不同钢球从同一高度滚下，钢球碰撞木块时的速度相同。质量大的钢球将木块推得远，说明物体动能的大小与物体的质量有关。

结论:物体动能的大小与物体的质量和运动速度有关。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。

评估、交流与合作:在探究和理解动能大小与哪些因素有关时，应注意以下三点。

①因动能的大小与物体的质量、运动的速度等因素有关，所以要用控制变量的方法进行实验。即当一个物理量(如动能)的变化受两个以上的因素影响时，科学的探究方法是逐一改变其中一个因素，而保持其他因素不变(先改变速度，保持质量不变;再改变质量，保持速度不变)，单独研究这个因素对它的影响，最后将各个结论综合起来，即可得到一般性结论。

②一切运动的物体郡具有动能，物体的动能由物体的质量和其速度的大小决

定，在讨沦质墩和速度对动能大小的影响时，必须注意两个因素的同时性，而不可忽略任何一个，例如:颗子弹的速度大于火车的速度，并不能说明子弹的动能就一定比火车的动能大，因为子弹的质址比火车的质量小得多;也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能就一定比子弹的动能大，因为还要考虑速度对动能大小的影响 …… 此处隐藏：3344字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……