功和能教学课件（鲁科版必修2）.ppt

第2节功和能1．理解功的原理，知道使用任何机械可以省力但不能省功，能利用功的原理进行有关运算．2．理解功和能的含义，掌握功和能的关系．3．知道尊重客观规律，并利用客观规律指导生活和生产活动.一、机械功的原理内容：使用任何机械时，动力对机械所做的功总是____机械克服阻力所做的功．公式：W动＝W阻＝____________或__________________．说明：机械功的原理说明，使用任何机械都_______．思考任何机械都不省功，人们为何要使用简单机械呢？提示使用任何机械虽然都不能省功，但可以省力或省位移，改变人的工作方式和劳动强度，提高工作的效率．二、做功和能的转化能的概念：一个物体能够对别的物体_____，我们就说这个物体具有___．能有各种不同的形式，如_____、_____、_____、_____等．做功和能的转化做功的过程就是__________的过程，做了多少功，就有多少能量_________．即功是_________的量度．功和能是两个密切相关的物理量，但功和能有本质的区别，___是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少的物理量，是一个_____量；___是用来反映物体运动状态的物理量，是一个状态量；处于一定运动状态(如速度和相对位置)的物体就有一定的能量．做功的多少对应着能量转化的多少，但切记不是功转化为能，做功只是实现能量转化的手段．思考机械本身不能产生能量，机械做功的能量来自何处呢？提示机械做功的能量来自使用机械的劳动者．一、机械功的原理功的原理(1)内容：使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功，这就是机械功的原理，简称功的原理．(2)公式：W动＝W阻＝W有用＋W额外或W输入＝W输出＋W损失．温馨提示(1)使用机械时，一方面动力对机械做功，另一方面机械又克服阻力对外做功，这两者总是相等的．(2)使用任何机械都不能省功，任何机械都存在无用阻力，所以使用任何机械总是费功的．斜面斜面是一种典型的简单机械，当我们利用斜面把重物推到高处时，有只有忽略摩擦后，斜面才可以看成理想机械，推力所做的功才等于不用斜面而由人直接将重物提到同一高度时克服重力所做的功，即W动＝W有用．可见由此得出的结论F＝Gsinθ是有条件的，即斜面必须是光滑的理想化模型．二、做功和能的转化功是能量转化的量度做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化．反之，转化了多少能量就说明做了多少功，所以，功是能量转化的量度．功和能的单位相同，都是焦(J)．功和能的区别与联系(1)区别：功是过程量，能是状态量．只能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能，而不能说这个物体(或系统)具有多少功，功是能量转化的量度．(2)联系①能量有多种不同形式，且不同形式的能量可以相互转化．不同形式的能量之间的转化通过做功来实现，即做功的过程就是能量转化的过程．②做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式，即能量转化的多少可用做功的多少来量度．特别提醒机械是传递能量、实现能量转化的装置，它需要人们对其输入能量，然后将能量传递或转移到另一个物体．教材资料分析迷你实验室使用机械能省功吗(1)用测力计将一件已知质量的重物竖直匀速提高1m如图1－2－1甲所示，算出人所做的功有多大；(2)通过一对滑轮组将同一重物竖直匀速提高1m如图1－2－1乙所示，记下人所用的力和绳子自由端的位移，算出这种情况下人所做的功．比较两次提起重物的过程，看看人所用的拉力，也就是动力是否一样，动力所做的功是否一样，物体受到的重力所做的功是否一样．点拨情况甲用测力计将一件已知质量的重物竖直匀速提高1m，人所做的功等于拉力乘以物体的位移，情况乙通过一对滑轮组将同一重物竖直匀速提高1m，人所做的功等于人的拉力乘以人的拉力作用点的位移，此位移大小即为物体升高的高度的n倍(由n根绳承担)．两次提起重物的过程中，人所用的拉力即动力不一样，情况乙中的拉力较小．动力所做的功也有差别，情况乙中动力所做的功大于情况甲中动力所做的功，这说明使用滑轮组提起重物省力但不省功，并且还有点费功，两种情况提起重物克服重力做的功是一样的.机械功的原理的应用借题发挥功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，做一定量的功要省力就要增大做功时的位移，而要减小做功时的位移就要多用力．【变式1】使用简单机械时()．A．可以省力，可以省距离，也可以省功B．可以省力，多移动距离，也可以省功C．只能省功，但不能省力、省距离D．可以省力，但不能省功解析机械功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省功，故A、B错误；我们可以通过多移动距离达到省力的目的，故C错误、D正确．答案D【典例2】如图1－2－2表示撑竿跳运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横竿．试定性地说明在这几个阶段中的能量转化情况．解析