湖北省荊州市沙市第五中學(xué)八年級(jí)物理下冊(cè) 第11章 功和機(jī)械能導(dǎo)學(xué)案（無(wú)答案）（新版）新人教版.doc

第十一章 功和機(jī)械能【知識(shí)鏈接】人消耗的功率（一）人要維持生命和進(jìn)行活動(dòng)（包括體力的和腦力的活動(dòng)），就必須消耗能量做功。在不同情況下消耗的功率大小是不同的。一個(gè)成年人在熟睡的時(shí)候，消耗的功率大約是80瓦特，這個(gè)功率用來(lái)維持其身體的代謝，因此把這個(gè)功率叫做基本代謝率。在進(jìn)行一般腦力勞動(dòng)時(shí)，例如學(xué)生在上課時(shí)，消耗的功率約為150瓦特，其中約80瓦特為基本代謝率，約40瓦特消耗在腦的活動(dòng)中。在中等激烈的運(yùn)動(dòng)中，例如以5米秒的速度騎自行車時(shí)，騎車人消耗的功率約為500瓦特。在比較劇烈的運(yùn)動(dòng)中，例如打籃球時(shí)，人消耗的功率約為700瓦特。在更加劇烈的運(yùn)動(dòng)情況下，例如在百米賽跑中，一個(gè)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員消耗的功率可超過(guò)1000瓦特。人消耗的功率（二）人在一秒鐘內(nèi)能做多少機(jī)械功呢？研究表明，人在長(zhǎng)時(shí)間做功的情況下，即使消耗的功率超過(guò)1000瓦，其中只有約100瓦的功率可作為機(jī)械功輸送到體外。而馬可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以500瓦的功率做機(jī)械功，在短時(shí)間內(nèi)的機(jī)械功率可以達(dá)到700至800瓦，可見(jiàn)，人輸出機(jī)械功的本領(lǐng)比起馬的本領(lǐng)小多了。 功1功的符號(hào) ；表示做功的2做功的兩個(gè)必要因素：一是 ；二是 。 ；3力對(duì)物體不做功的情況： ； 。 （1）功大小等于 跟 的乘積。4.功的計(jì)算 （2）公式： ，當(dāng)重力做功或者克服重力做功時(shí)w= 。 （3）單位： ，符號(hào)： ?！局R(shí)梳理】功率1功率的符號(hào) 。2意義：表示 的物理量。3定義： 。4公式： ，推導(dǎo)公式： 。5功率的國(guó)際單位是 ，符號(hào)： ；常用單位是，符號(hào)： 。 1能量：一個(gè)物體能夠 ，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有 。 定義：物體由于 而具有的能量。2動(dòng)能 決定其大小的因素：物體 越大、 越大、動(dòng)能就越大 定義：物體由于 而具有的能量。 重力勢(shì)能 決定其大小的因素：物體 越大，舉得 ，重力勢(shì)能就越大。3勢(shì)能 定義：發(fā)生 的物體具有的能量。 彈性勢(shì)能 決定其大小的因素：物體 越大，彈性勢(shì)能就越大。 轉(zhuǎn)化 4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化 動(dòng)能、勢(shì)能及其轉(zhuǎn)化一、功和功率【探究新知】1如圖11-1探究力對(duì)物體做功與那些因素有關(guān)。第一次用力豎直向上把重為g的物體提升h；第二次用力豎直向上把重為2g的物體提升h高度，第三次用力豎直向上把重為g的物體提升2h高度。hh圖11-12h(1)第二次與第一次比較重力勢(shì)能增加到原來(lái)的 倍，這說(shuō)明 。(2)第三次與第一次比較重力勢(shì)能增加到原來(lái)的 倍，這說(shuō)明 。(3)把兩次綜合起來(lái)，可得出什么結(jié)論是 。 2功和功率的區(qū)別：功（w）功率（p）物理意義表示功的表示功的影響因素公式單位3一名舉重運(yùn)動(dòng)員在3s內(nèi)把質(zhì)量為100kg的杠鈴舉高18m，則此過(guò)程中該運(yùn)動(dòng)員做了 j功,做功的功率是 w。(g取10nkg)圖14-7b4用水平力f拉著重為100n的物體，在水平地面上向左勻速移動(dòng)了5m，物體所受地面的摩擦力大小為20n，則( )a.重力做的功是500j b.拉力大小為100n c.拉力大小為120n d.拉力做的功為100jacb圖11-25如圖11-2示，沿下面和分別將同一物體從底部推倒頂端，所用推力分別為和，所做的功分別為和，不考慮摩擦，則（）， ， ， ，6功率相等的兩輛汽車，在相等的時(shí)間內(nèi)勻速通過(guò)的距離之比為，則下列說(shuō)法中正確的是（）兩輛汽車所做的功之比為；兩輛汽車所做的功之比為；兩輛汽車的牽引力之比為；兩輛汽車的牽引力之比為；7桑塔拉2000轎車的質(zhì)量是1.6t，它以108km/h的速度在水平路面上勻速行駛20min，轎車受到的阻力是車重的0.1倍。求轎車在這段時(shí)間內(nèi)：（）發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力f；（）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功w；（）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率p。（g取10n/kg）二、機(jī)械能1探究決定動(dòng)能大小的因素：猜想：動(dòng)能大小與 ；實(shí)驗(yàn)研究：研究對(duì)象： ，方法： ； 問(wèn)1：如何判斷動(dòng)能大?。?問(wèn)2：如何控制速度不變： ； 問(wèn)3：如何改變鋼球速度： ；分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論： ； 保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論： ；得出結(jié)論：物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)；速度越大動(dòng)能越大，質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。 2機(jī)械能： 統(tǒng)稱為機(jī)械能。 圖11-3理解：有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能；有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能；同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能32011年4月10日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭，成功將北斗八號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射到預(yù)定橢圓軌道，該橢圓軌道近地點(diǎn)約200千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)約3599千米，如圖11-3是北斗八號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道示意圖。已知該衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的過(guò)程中機(jī)械能守恒，則關(guān)于該衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行過(guò)程中勢(shì)能、動(dòng)能、速度的變化是( )a勢(shì)能增加、動(dòng)能減小、速度減小 b勢(shì)能減小、動(dòng)能增加、速度增加c勢(shì)能減小、動(dòng)能增加、速度不變 d勢(shì)能不變、動(dòng)能不變、速度不變 4請(qǐng)分析以下兩個(gè)有關(guān)能量的問(wèn)題。 圖11-4（1）“強(qiáng)弩之末勢(shì)不能穿魯縞者也”。強(qiáng)弩之末不能穿透薄薄的絲綢，說(shuō)明物體的動(dòng)能大小與它的 有關(guān)。 （2）如圖11-4旋轉(zhuǎn)圖中的吸管后，將可樂(lè)罐放在桌面上，罐就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這是因?yàn)楣拗械南鹌そ罘e蓄了 能。5思考：騎自行車上坡前往往要加緊蹬幾下，加大速度，從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)說(shuō)明這樣做的好處6為了探究“彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”，小明同學(xué)有如下猜想： 猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)； 猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)為探究猜想一是否正確，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究方案如圖11-5（以下所有彈簧被壓縮后都未超過(guò)其彈性限度）：圖11-5 將ab兩根外形完全相同，材料不同的彈簧分別按圖甲安裝好； 將小球置于彈簧a的右端，使彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為3cm（見(jiàn)圖乙），放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，木塊被推動(dòng)了一段距離s1； 將小球置于彈簧b的右端，使彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為3cm，放手后小球被彈出，并與在同一位置的同一木塊相碰，木塊被推動(dòng)了一段距離s2； 比較s1s2得出結(jié)論（1）比較以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，若_，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)；若 _，說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料無(wú)關(guān)（2）由于彈性勢(shì)能的大小不便用儀器測(cè)量，本實(shí)驗(yàn)中把彈性勢(shì)能的大小轉(zhuǎn)換為觀察木塊被推動(dòng)的距離，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法請(qǐng)