最新沪科版八年级物理下册第十章机械与人PPT

第十章 机械与人 第一节 科学探究：杠杆的平衡条件 下列工具有何共同之处？ 一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 O 标出下列杠杆工作时的五要素 F 1 F 2 L 1 L 2 标出下列杠杆工作时的五要素 F 1 F 2 L 1 L 2 标出下列杠杆工作时的五要素 F 1 L 1 L 2 F 2 标出下列杠杆工作时的五要素 杠杆的平衡条件 猜想： F 1 +L 1 =F 2 +L 2 F 1 ·L 1 =F 2 ·L 2 杠杆平衡后，左右两边同时再挂一个钩码，杠杆依然 平衡 √ × × 调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时平衡 杠杆五要素 F 1 F 2 动力 阻力 O 力臂：支点到力的作用线的距离 L 2 阻力臂 L 1 动力臂 支点 回忆杠杆的五个要素 总结杠杆平衡的条件 。 公式表示为： 。 动力 × 动力臂=阻力 × 阻力臂 F 1 .L 1 =F 2 .L 2 反 由公式得杠杆上的 力 和 力臂 成 比。 “给我一个支点，我可以把地球撬起来”， 你知道这句话是谁说的吗？ 你相信他的话吗？他的依据是什么？ F 1 F 2 动力臂 L 1 阻力臂 L 2 O 由 F 1 L 1 =F 2 L 2 ∵L 1 〉 L 2 ∴F 1 〈 F 2 这 是省力杠杆 省力杠杆 h S=4h O F2 F1 A B F2 F1 A’ B’ 省力 ， 费距离 省力杠杆的特点 举例生活中省力杠杆（ 4 种以上）？ 手通过的距离比刀口通过的距离大，要多移动距离。 省力杠杆 铡刀 省力杠杆 道钉撬 羊角锤 起子 钳子 手动抽水机 F2 F1 动力臂 L1 阻力臂 L2 O 由 F 1 L 1 =F 2 L 2 ∵L 1 〈 L 2 ∴F 1 〉 F 2 这 是费力杠杆 费力杠杆 F2 F1 S=h/4 h A’ B’ A B F2 F1 O 费力，省距离 费力杠杆的特点 举例举例生活中费力杠杆？ 手通过的距离比煤或鱼通过的距离少得多，可以省距离。 铁锹 钓鱼竿 费力杠杆 费力杠杆 缝纫机脚踏板 起重机 剪刀 镊子 人的胳膊 筷子 F 2 F 1 动力臂 L 1 阻力臂 L 2 O 由 F 1 L 1 =F 2 L 2 ∵L 1 = L 2 ∴F 1 = F 2 这 是等臂杠杆 不省力，也不省距离 等臂杠杆的特点 举例？ 杠杆的分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 特点 应用 特点 应用 特点 应用 三 . 杠杆的应用 : 省力 ， 费距离 : 费力，省距离 : 不省力，也不省距离 在下列工具中省力的是哪一组（ ） A. 铡刀、汽车上的刹车闸、羊角锤起钉 子 B. 镊子、钓鱼杆、剪 子 C. 铡刀、天平、钓鱼 杆 D. 镊子、汽车上的刹车闸、钓鱼 杆 练习一 A 练习二 下列说法中哪些是正确的（ ） A. 使用杠杆一定会省力 B. 省力杠杆的动力臂一定小于阻力臂 C. 动力臂是支点到动力作用点的距离 D. 等臂杠杆不省力也不省距离 D 第十章 机械与人 第二节 滑轮及其应用 这个故事中起到关键作用的是哪个部件 ? 你在哪里见到过吗？ 情境引入 一、滑轮 轴 轮 滑轮： 主要部分是能绕 轴 转动的 轮子。 周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。 新知探究 下面两个滑轮在使用上有什么不同呢 ? 旗杆顶端的滑轮 电动机下面的滑轮 货物上升时，电动机下面的滑轮随物体一起移动。 国旗上升时，旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动。 滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，分为定滑轮和动滑轮两种。 使用时，轴固定不动，叫定滑轮。 使用时，轴和重物一起移动，叫动滑轮。 生活中的滑轮 图 A 图 B 图 C 图 D 以下是滑轮常见的几种应用： 定滑轮 (1) 能否改变用力方向 ? 定滑轮 可以改变用力方向。 (2) 能否省力 ? 定滑轮 不能省力。 (3) 能否省距离 ? 定滑轮 不能省距离。 F 1 F 二、定滑轮 受力分析 物体匀速上升 : F 1 = G 物 理论上不省力也不费力。 F 1 ＞ G 物 绳子与定滑轮之间有摩擦，拉力略大 假如摩擦忽略不计 使用定滑轮，既不省力也不费力。 F 1 F 1 G 物 理论分析 转轴固定不动，相当于支点 O ，拉力相当于动力，物体对绳子的拉力相当于阻力。 L 1 = L 2 F 1 = F 2 F 2 = G 物 F 1 = G 物 定滑轮相当于一个等臂杠杆，因此，不省力也不费力。 l 2 l 1 O F 2 F 1 使用定滑轮的特点 1. 拉力的方向 2. 拉力的大小 3. 拉力作用点移动的距离 改变拉力的方向 不省力 不省距离 小结 : 缺点 使用定滑轮不省力也不费力； 优点 但可以改变动力的方向； 实质 是一个等臂杠杆。 动滑轮 (1) 能否改变用力方向 ? 动滑轮 不能改变用力方向。 (2) 能否省力 ? 动滑轮 能省力。 (3) 能否省距离 ? 动滑轮 不能省距离。 F 1 F 三、动滑轮 理论分析 支点是 A 点还是 O 点 ? ∵ G · R = 2 R · F F = GR 2 R = 1 2 G 动滑轮 相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。 因此能省一半力。 杠杆的支点在 O 点处 O A F l 2 = R l 1 = 2 R O G F G 动滑轮的实质 动滑轮实质可看做是一个 动力臂是阻力臂两倍的杠杆。 使用动滑轮的特点 1. 拉力的方向 2. 拉力的大小 3. 拉力作用点移动的距离 拉力的方向不改变 省力 费距离 小结 : 优点 在使用动滑轮拉物体时 , 可以省力； 缺点 但拉力的方向不改变； 实质 是一个省力杠杆。 想一想：还有别的绕线方法吗？ 定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。 四、滑轮组 这两种绕线方法有什么不同？ 1 ．绳子的起点 2 ．拉力的方向 3 ．拉力的大小 4 ．移动的距离 议一议 利用两个定滑轮和两个动滑轮，可以怎样绕绳子呢？ 试一试 F F 讨论：这两种绕线方法有什么不同？ 议一议 F F 你发现了什么规律？ 结论： n 为承担物重的绳子段数。 讨 论 1 n F ＝ G 使用滑轮组 吊重物 时， 若动滑轮重和摩擦力忽略不计， 动滑轮 被几段绳子吊起 ，所用力就是 物重 的几分之一即 思考题： 在左图所示的滑轮组中， (a) 若 动滑轮重 G / 不计 ，拉力 F 是多少？ (b) 若 动滑轮重 G / 不能忽略 ，那么图中的拉力 F 应等于多少？ G / G F 1 5 F ＝ G 1 5 F ＝ (G+G / ) 分析：图中吊起 动滑轮 的绳子段数为 5 斜面也是一种省力机械 1 ．定滑轮左端绳子下端挂着相同的重物，若在定滑轮右端的绳子自由端分别沿三个方向用力（如图所示），力的大小分别为： F 1 、 F 2 、 F 3 ，则 （ ）。 A ． F 1 最大 B ． F 2 最大 C ． F 3 最大 D ．三个力一样大 F 2 F 1 F 3 D 随堂练习 2 ． 用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式，拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动，拉力分别是 F 1 、 F 2 、 F 3 ，则（ ）。 A. F 1 >F 2 >F 3   B. F 2 >F 3 >F 1   C. F 2 >F 1 >F 3   D. F 3 >F 1 >F 2 D 丙 F 3 乙 F 2 甲 F 1 讨论：若每个滑轮重 30 N ，结果如何？ G = ? h = ? F =100 N s= 10 m F =? s =? G =100 N h =10 m F =100 N s =? G = ? h= 10 m F s= ? 物体以 0.2 m/s 的速度匀速上升 10 s 的时间 汽车重 2×10 4 N ，陷入泥中，受到的阻力为 3×10 3 N 。用如图所示装置，则至少要用多大的力才能将汽车拉出？ F 第十章 机械与人 第三节 做功了吗 “ 做功 ” 与“做工” 纹丝不动 !! 真辛苦 情境引入 哪个力的作用对小车有了“成效”？有了“贡献”呢？   用力拉在水平桌面上的小车，小车前进，则小车受到几个力的作用？ F 支 Ｇ Ｆ F 支 Ｇ F 阻 F 对小车做了功 Ｆ F 支 Ｇ F 阻 想想议议  叉车举高货物 F s   物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物 体做了 功。 一、找出活动中的共同点 新知探究 s F F F s 找出活动中的共同点 二、力学中的功 马拉车 F s F 1 ．功： 拉力对车做了功 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，这个力对物体做了功。 s F F 起重机吊起货物 拉力对货物做了功 Ｆ Ｓ 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 ，或简单的说 叉车对货物做了功 。 动画演示：叉车运物、提物 （作用在物体上的力） （物体在力的方向上移动的距离） Ｆ 二者缺一不可。 必要因素 s 你知道用什么标准来判断是否做功吗？ s F F F s F 起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例，你们知道力为什么做功了吗？ 有力作用在物体上。 物体在力的方向上移动了一段距离。 原因 搬而不动 拉而不动 F F 没有在力的方向上通过一段距离 三、判断物体是否做功 在运动的方向上没有受到力的作用 F 如果 F 跟 s 方向 互相垂直，力 Ｆ 不做 功。 １．有力，但是在力的方向上通过的距离为零。 ２．有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 ３．有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂 直的。 不做功的情况 １．力学中规定： 功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。  即： 功＝力 × 距离 如果用 Ｆ 表示力， s 表示物体在力的方向上通过的距离， Ｗ 表示力所做的功。    则： Ｗ ＝ Ｆ × s 四、功的计算    Ｗ ＝ Ｆ × 牛 米 焦耳 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。 用文字表示： １焦耳＝１牛 × １米 s . 针对功的定义式 ) 的几点说明： １．使用 Ｗ ＝ Ｆ × s 时，要注意单位的统一。 ２．做功的多少只由 Ｗ ＝ Ｆ × s 决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。    ( Ｗ ＝ Ｆ × s 例题：一个人用 50N 的力沿水平方向匀速推一辆重 200N 的车前进 2m ，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？ 已知： 求 ： 解： 答 ：人对车做功 100J ，重力对车没有做 功 。 例题讲解 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。 （ × ） （√） （ × ） （ × ） 随堂练习 5 、小车重 200N ，人用 30N 的水平力推小车沿水平路面匀速前进 50m 的过程中，下列判断正确的是 （ ） A ．重力做功为 10000J B ．人对车做功 10000J C ．人对车做功 1500J D ．小车受到的阻力是 230N C 6 、一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ） A ．粗糙地面上做功较多 B ．在光滑地面上做功较多 C ．两次做功一样多 D ．条件不够，无法比较两次做功的多少 C 7 、小明用 100N 的力将 50N 的铅球掷出 10m 远，则 铅球抛出后 ，人对铅球所作的功是 （ ） A.1000 J B.500 J C.0 J D.1500 J C 8 、某同学用 20N 的力将重 50N 的铅球沿水平方向扔出，球在地面上滚动了 10m 后停下。在铅球滚动的过程中，人对球做的功是＿＿＿＿ J ，重力对球做的功是＿＿＿ J 。 0 0 第十章 机械与人 第四节 做功的快慢 什么叫机械功？ 怎样才算做功？ 怎样计算功？功的单位是什么？ 如何比较物体运动的快慢？ 速度是如何定义的？ 从这两个事例，说说你得到的信息及新的发现。 男生和女生所搬的木块重力相同，克服重力通过的距离也相同，即高度相同，说明他们所做的功相同。 男生和女生克服重力所做的功相同，但所用的时间不同，男生只用 40s ，女生所用的时间有 45s ，所以男生做功快，女生做功慢。 说说你得到的信息及判断做功快慢的方法 说说你得到的信息及判断做功快慢的方法 男生和女生将物体从一楼搬运到三楼，楼层的高度相同，物重不同，做功不相同，所用的时间相同，都是 45s 。 男生和女生在相同的时间内，所做的功不同，男生做的功多，女生做的功少；所以男生做功快，女生做功慢。 方法一：做功相同，比较所用时间的长短，所用时间越短，做功就越快，所用时间越长，做功就越慢。 方法二：所用时间相同，比较做功的多少；所做的功越多，做功就越快，所做的功越少，做功就越慢。 为了表示物体运动的快慢，我们引入了速度这个物理量，速度是如何定义的 物体在单位时间内通过的路程叫速度，即： v= t s 相仿，为了表示物体做功的快慢，我们引入了功率这个物理量，功率又该如何定义呢？ 物体在单位时间内所做的功叫功率 P= t W 功率用符号 P 表示，在时间 t 内物体做功为 W ，功率 P 的表达式即为： 功率 功 时间 姓 名 : 詹姆斯 · 瓦特 国 籍 : 英国 出生年代 :1736 成就：蒸汽机   在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了 10 年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。 在国际单位制中 , 功率的单位是由功的单位和时间的单位组合而成的 , 即“ 焦 / 秒 ”（ J/s ）。后人为了纪念物理学家瓦特在物理学上作出的贡献，使用他的名字来命名功率单位，即“ 瓦特 ”，简称“ 瓦 ”，用符号“ W ” 表示（ 1J/s=1W ）。 在工程技术上，常用 千瓦 （ kW ）作为功率的单位（ 1kW=1000W ） 优秀运动员长时间运动功率约为 70W ，短时间运动功率可达 1kW 马拉车长时间的功率约为 450W 蓝鲸游动的功率可达 350kW 上海桑塔纳轿车功率约为 66kW ，解放 CA141 型载货汽车的功率约为 99kW 电力机车的功率约为 4200kW ，东风 4 型内燃机车的功率约为 2646kW 万吨级远洋货轮的功率约为 7000 ～ 23000kW 如何设计实验测算小车在斜面上运动的功率 ? 需要测量哪些哪些物理量 ? 需要哪些实验仪器 ? 测算步骤有哪些 ? 记录数据的表格怎样设计 ? 1 、把木块放在斜面上，用弹簧测力计拉着木块在斜面上运动，测出拉力的大小，木块在拉力方向移动的距离和时间，然后算出功率。 2 、用刻度尺测出斜面的长度 L 1 和木块的长度 L 2 ，小车通过的距离 s=L 1 -L 2 用弹簧测力计测出木块在斜面上匀速前进时受到的拉力 F 。用秒表测出木块在斜面上运动的时间。由 P=W/s=F·s/t 算出小车的功率。 3 、这个实验最好做两次，第一次测出木块在斜面上以较小的速度前进的拉力的功率 P 1 ；第二次测出木块在斜面上以较大的速度前进时拉力的功率 P 2 ，比较两次测得的功率的大小。 斜面长度 木块长度 木块通过的距离 拉力 运动时间 拉力功 拉力功率 第一次 第二次 项目 次数 P= W t Fs t 由 = = Fv 当 拉力不变 时，速度大、功率大、速度小、功率小。 例 1 、下列有关功率的说法中正确的是（ ） A 、做的功越多，功率一定越大 B 、做功时间越短，功率一定越大 C 、做相同的功，用的时间越长，功率越大 D 、在相同的时间内，做功越多，功率就越大 D 例 2 、汽车在水平路面上做匀速直线运动，功率为 22050W 保持不变，当牵引力是 8820N 时，它的速度最大是多少？当牵引力是 2205N 时，速度是 5m/s 时，它的实际功率是多少？ 已知： P 1 =22050W F 1 =8820N F 2 =2205N v 2 =5m/s 求： v 1 = ？ P 2 = ？ 解：由 P= W/ t = = Fs/ t Fv = v 1 = P 1 /F 1 22050W /8820N = 2.5m/s P 2 =F 2 ·V 2 =2205N×5m/s=11025W 牛刀小试 1 、甲乙两人爬楼梯比赛，已知两人的质量之比是 5 ： 6 。现在同时出发从一楼跑到三楼，测得甲乙两人所花的时间之比为 9 ： 10 ，则甲乙两人的功率之比（ ) A 、 3 ： 4 B 、 4 ： 3 C 、 25 ： 27 D 、 27 ： 25 2 、汽车爬坡时，驾驶员通常要换成低速档，以减小汽车的行使速度，这样做的目的是 （ ） A 、省油 B 、安全 C 、增大摩擦 D 、增大爬坡的牵引力 C D 3 、建筑工地上有两台起重机，甲起重机在 1min 内把 1000N 重的砖块运到 15m 高的 5 楼平台上，乙起重机在 45s 内把 1500N 的砖块远到 8m 高的平台上，则（ ） A 、甲做的功多，甲的功率大 B 、乙做的功多，乙的功率大 C 、甲做的功少，但甲的功率大 D 、乙做的功少，但乙的功率大 4 、有一水电站，每分钟有 450m 3 的水从 50m 的高处落下，若这些水全部用来对水轮机做功发电，那么所带动的发电机的功率最大是多少千瓦？ D 答案： 3.75×10 3 kW 第十章 机械与人 第五节 机械效率 1976 年唐山大地震 救灾工具： 搞头、铁锹 24 万人死亡 汶川、玉树地震救援 救灾工具： 起重机等大型机械 将同一块水泥板举高相同的高度。 用手直接抬起水泥板 使用起重机提起水泥板 拉力做的功 拉力做的功 一样多吗？ 怎么办 ? 1 对沙子做功 对桶做功 克服 自身 重力做功 2 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 3 对沙子做功 对滑轮做功 对口袋做功 重力做功 600J 3120J 600J 780J 600J 690J 总功 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 600 J 180 J 2 120J 60J 780J 有用功 额外功 1 对沙子做功 对桶做功 克服 自身 600 J 120J 2400J 2520 J 有用功 有用功 额外功 3120J 总功 3 对沙子做功 对口袋做功 90 J 600 J 60J 对滑轮做功 30J 有用功 额外功 690J 总功 一、功的种类 1 、有用功：对人们有用的功。 水平拉物体： W 有用 = fs 竖直提物体： W 有用 = Gh 2 、额外功：对人们无用但不得不做的功。 W 额外 可以减少，但不能为 0 。 W 额外 = W 总 - W 有用 3 、总功： 有用功和额外功的和。 W 总 = W 有用 + W 额外 = Fs 想想议议 老奶奶用水桶从井中提水，她所做的哪部分功是有用功，哪部分功是额外功？如果是桶掉到井里，她从井里捞桶时，桶里带一些水，这种情况她所做的哪部分功是有用功，哪部分功是额外功？ 1. 定 义： 有用功与总功的比值叫机械效率 。 2. 表达式 : 3. 特 点 : 没有单位、 用 百分数 表示。 机械效率 总是小于 1 、 η= W 有用 W 总 一些机械的机械效率 滑轮组： 50% － 70% 起重机： 40% － 50% 一些机械的机械效率 抽水机： 60% － 80% 柴油机： 28% － 40% η = W 有用 W 总 例 用一动滑轮将重 200N 的砂子提到 9m 高的脚手架上，所用力是 120N ，求有用功、总功、机械效率各是多少？ 解： 例题 一台起重机将质量为 0.6t 的重物匀速提升 3m ，而它的电动机做的功 3.4×10 4 J ，起重机的机械效率是多少？ 解： 起重机提升重物所做的功是有用功 W = Gh =0.6×10 3 kg×10N/kg×3m=1.8×10 4 J 。 起重机的电动机做的总功 W 总 = 3.4×10 4 J 。 因此，起重机的机械效率 η= W 有 / W 总 = 1.8×10 4 J/3.4×10 4 J=53% 。 起重机匀速提升重物所用的力等于物体所受的重力 F = G = mg 。 机械效率 ：有用功跟总功的比值。 小结 有用功 ：对人们有用的功。 额外功 ：人们不需要但又不得不做的功。 总功   ：有用功与额外功的总和。 公式： ∴   永远小于 1 对同一机械来说机械效率总是一定的吗？ 如何通过实验来探究某一机械的机械效率是否恒定？ 你组装成的滑轮组！ 在实验的过程中 需要测量 那些量？ 物体的重力 G 物 绳子的拉力 F 拉 物体上升的高度 h 绳子端移动的距离 S 绳 弹簧测力计 刻度尺 有用 功 G 物 h 总 功 F 拉 S 绳 实验注意事项 1 在测量拉力的过程中，弹簧测力计 匀速运动 。在 匀速运动的过程 中 读出拉力 的大小。 2 在实验测量中 h 物 、 s 绳 ，可以不用测量，通过 S=nh 将其从式中消去！ 测量步骤： ① s 动 cm cm ② h 物 测出 G 物 = ？ N 对齐 零刻线 ③ h 物 = ？ m s 拉 = ？ m F 拉 = ？ N 测出 W 有用 = G 物 h 物 W 总 = F 拉 s 拉 物重 G/N 1 2 高度 h/m 1 1 有用功 W 有 /J 1 2 拉力 F/N 0.5 0.8 距离 s/m 3 3 总功 W 总 /J 1.5 2.4 机械效率 66.7% 83.3% 1. 提升的物重相同，动滑轮越 _____ ，机械效率越 _____ 。 2. 同一滑轮组，提升的物体越 _____ ，机械效率越 _____ 。 轻 高 高 重 怎样提高滑轮组的机械效率？ 思考： 1. 有用功一定时，减小额外功： 2. 额外功一定时，尽量增大有用功。 提高机械效率的方法 : ① 改进结构 , 使它更合理 , 更轻巧 。 ② 减小机械间的摩擦力。 比如尽量拉起更重的物体 …… 怎样把油桶搬上车 ? 如何探究斜面的机械效率？ = Gh Fs η= W 有用 W 总 探究 斜面的机械效率 S h F G G F 如何改变斜面的倾斜程度？ A 相同长度 , 改变高度 B 相同高度 , 改变长度 s h 1 s h 2 h s 2 s 1 h 探究 斜面的机械效率 注意事项： ② 拉力要与斜面平行。 ③ 及时记录数据。 ① 要匀速拉动物体。 F S h η= W 有用 W 总 = Gh Fs η 记录表格： 斜面倾斜程度 木块重量 G/N 斜面高度 h/m 拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有 /J 总功 W 总 /J 机械效率 / % 较缓 1.3 0.05 0.5 0.5 0.65 0.25 26 较陡 1.3 0.1 0.7 0.5 0.13 0.35 37 很陡 1.3 0.14 0.9 0.5 0.182 0.45 40 结论：斜面越 缓 ，越省力，机械效率越 低 。 1 、有用功、额外功、总功 。 2 、机械效率 3 、斜面的机械效率与倾斜程度的有关 。 小 结 η= W 有用 W 总 第十章 机械与人 第六节 合理利用机械能 打桩机上被举高的重锤落下来可以把桩打进地里 被压弯的跳板可以弹起运动员 子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排 ２、一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。 １、一个物体 能够 做功，我们就说它具有能。 ３、能的单位:焦(J) 一、认识“能” 9、在水平公路上行驶的小汽车 7、在地上滚动的足球 1、水平轨道上滚动的钢球 2、被压弯的跳板 3、天花板上的吊灯 4、拉弯的弓 5、上紧的发条 6、被举高的重锤 8、放在课桌上的书本 下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。 运动 弹性形变 被举高 4、认识三种能 ： 动能、重力势能、弹性势能的概念。 （３）物体由于 发生弹性形变 而具有的能叫做 弹性势能。 （２）物体由于 被举高（有高度差） 而具有的能叫 重力势能。 （１）物体由于 运动 而具有的能叫 动能。 4、认识三种能 ： 动能、重力势能、弹性势能的概念 二、实验探究 1、探究动能大小影响因素 2、探究重力势能大小影响因素 3、探究弹性势能大小影响因素 你要采用的实验方法是     ； 你的探究步骤是      ； 你比较动能大小的标准是     。 １、探究:动能的大小跟哪些因素有关？ 猜想： （1）动能的大小跟物体运动的 速度 有关 （2）动能的大小跟物体的 质量 有关 设计实验方案： 实验1： 探索动能与速度的关系 归纳结论： 质量相同时，速度＿＿的物体能做的功多，表明它具有的动能＿＿。 大 大 要有依据哟… 一、影响动能和势能大小的因素 比较右图两个实验得出： 速度相同时，质量＿＿的物体能做的功多，这表明它具有的动能＿＿。 大 大 归纳以上两组结论得出： 运动的物体＿＿＿越大，＿＿＿越大，它具有的动能就越多。 速度 质量 实验： 探索动能与质量的关系 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 = 。 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： 动能大。 ②某同学慢跑和快跑时： 动能大。 增大 减小 0 减小 满载 快跑 一些物体的动能 /J 抛出去的篮球 约 30 行走的牛 约 60 从 10m 高处落下的砖块 约 2.5×10 3 跑百米的运动员 约 3×10 3 飞行的步枪子弹 约 5×10 3 行驶的小汽车 约 2×10 5 小资料 研究表格中的数据，你能看出质量和速度相比，谁对动能的影响大呢？ 猜想： 设计实验方案： 实验： 归纳结论： 重力势能的大小可能跟哪些因素有关？ 1.质量相同时,物体被举得越 _ _ 重力势能越大。 2.被举高度相同时,物体的质量越 _ _ 重力势能越大。 高 大 2、重力势能的大小影响因素 三、什么是机械能？ 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 小结 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 与速度和质量有关 与被举高度和质量有关 与形变大小有关 (能量) 机械能的转换 能量是不可能凭空产生或者凭空消失的，只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。 观察粉笔的下落情况 粉笔下落时，速度越来越大，高度却越来越低。这说明了粉笔下落时它的动能越来越大，重力势能却越来越小。也就是说，动能在增大，重力势能在减小，减小的重力势能就转换成为了动能。 3、物体的弹性势能大小影响因素？ 归纳结论 弹性物体的形变越 大 ，它 具有的弹性势能就越 大。 1、如图是研究小球动能大小与小球的 __ __ 和 ____ 关系的实验装置示意图。 （1）本实验中小球动能的大小通过________________来显示； （2）表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能______（填”大于””小于”或”等于”）乙球的动能； (3)在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是 ___。 小于 速度 小 球 小 球 质 量 小球碰撞物体 A 时的速度 物体 A 被推动的距离 甲 球 4 g 1 v s 乙 球 2 g 2 v 2 s A 质量 速度 对木块做功的多少 A B C 质量相同时,物体被举得越高重力势能越大。 (1)比较图中A、B两个实验可得： (2)比较图中＿ 、＿ 两个实验可得： 被举高度相同时,物体的质量越大重力势能越大。 A C 2、实验题 2、课堂练习-理解概念 1、下列物体各具有什么形式的机械能？ (1)在地上滚动的足球 (2)山顶上的一块石头 (3)地面上被拉弯的弓 (4)天空中向前飞行的飞机 2、动能的多少由物体的_____和_____决定，重力势能的多少由物体的____________和_________决定。 速度 质量 质量 被举的高度 （ 1 ）动能；（ 2 ）重力势能；（ 3 ）弹性势能； （ 4 ）动能和重力势能 3、关于能的概念下列说法中正确的是( ) A、势能相等的物体一定在同一高度 B、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能 C、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能 D、一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能 C 3、课堂练习 - 生活中的物理知识   用物理学的术语解释：   １、为什么要对机动车的行驶速度进行限制？    ２、为什么在同样的道路上，不同的车型的限制速度不一样？    机动车的行驶速度越大,动能也就越大,越不容易刹车,所以要对车辆的速度加以限制,以免发生交通事故。 不同车型的车,即使速度相同,它们的质量也不同,质量越大,动能也越大,越不容易刹车,所以大型客车的限制速度比小型客车更小。 车型 设有 中心双实线、中心分隔带、机动车道与非机动车道分隔设施 的道路 其他道路 小型客车 70 60 大型客车 载重汽车 60 50 … … … … … … 城市街道上的最高行驶速度 (km/h) 1、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能_____，势能______， 机械能______ (填“变大”或“变小”)。 变小 变小 3、课堂练习 - 判断机械能的变化 变小 2、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（ ） A、动能不变，势能不变 B、动能不变，势能增加 C、动能增加，势能增加 D、动能增加，势能不变 B 3、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在匀速下落过程中，运动员和降落伞的 （ ） A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变 B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少 C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变， 机械能减少 D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变 C