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機(jī)械能范文第1篇

1.決定機(jī)械能大小的因素

動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān).質(zhì)量相同的物體運(yùn)動(dòng)速度越大,它的動(dòng)能越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能也越大.例如以相同的速度行駛的火車和汽車,火車的動(dòng)能就比汽車的動(dòng)能大;而以不同速度行駛的同一列火車,速度大時(shí)動(dòng)能就大.

彈性勢(shì)能的大小與物體彈性形變的大小有關(guān).同一個(gè)物體,在彈性限度內(nèi),彈性形變?cè)酱?彈性勢(shì)能越大.

重力勢(shì)能與物體被舉起的高度和物體的質(zhì)量有關(guān).同一個(gè)物體,被舉起的高度越大,重力勢(shì)能越大;同一高度的不同物體,質(zhì)量越大,重力勢(shì)能越大.

2.動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化

(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化

在一定的條件下,動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化.如將一塊小石塊,從低處拋向高處,再?gòu)母咛幭侣涞倪^(guò)程中,先是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,后來(lái)又是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.

(2)動(dòng)能與彈性勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化

在一定的條件下,動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化.如跳板跳水運(yùn)動(dòng)員,在起跳的過(guò)程中,壓跳板是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能,跳板將運(yùn)動(dòng)員反彈起來(lái)是彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.

3.機(jī)械能及其守恒

(1)機(jī)械能

動(dòng)能與勢(shì)能之和統(tǒng)稱為機(jī)械能.動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量,勢(shì)能是物體存儲(chǔ)的能量.

(2)機(jī)械能守恒

如果一個(gè)過(guò)程中,只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,機(jī)械能的總和就保持不變.這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒.

二、例題指路

1.認(rèn)識(shí)能量

例1 “固定在天花板上的電風(fēng)扇,因?yàn)殪o止,沒有做功,所以沒有能.”這種說(shuō)法對(duì)嗎?

解析 固定在天花板上的電風(fēng)扇,處于一定的高度,可視為“被舉高”了,因而具有重力勢(shì)能.

所以本題中說(shuō)法不對(duì).因?yàn)橐粋€(gè)物體具有能,只說(shuō)明它能做功,但它不一定做功.電風(fēng)扇處于靜止,雖然沒有做功,不能表明它不能做功,因而也就不能說(shuō)明它沒有能.

點(diǎn)撥“做功”與“能做功”是兩個(gè)不同的概念,要注意加以區(qū)分.

2.機(jī)械能形式的判斷

例2下列物體各具有什么形式的機(jī)械能?

(1)天空中向前飛行的飛機(jī)

(2)在地面上被拉彎的弓

(3)穩(wěn)穩(wěn)地立在山頂上的一塊石頭(以山腳的地面為標(biāo)準(zhǔn))

(4)在地上滾動(dòng)的足球

解析根據(jù)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的定義,分析物體是否運(yùn)動(dòng)、被舉高、發(fā)生彈性形變,即可確定物體具有哪種形式的機(jī)械能.

答(1)具有一定的速度和高度,因此具有動(dòng)能和重力勢(shì)能.

(2)發(fā)生了彈性形變,因此具有彈性勢(shì)能.

(3)它離地面有一定的高度,因此具有重力勢(shì)能.

(4)足球是運(yùn)動(dòng)的,因此具有動(dòng)能.

3.決定機(jī)械能大小的因素

例3關(guān)于物體的動(dòng)能和勢(shì)能,下列說(shuō)法中正確的是().

A.質(zhì)量大的物體一定比質(zhì)量小的物體動(dòng)能大

B.高速飛行的子彈一定比緩慢行駛的汽車動(dòng)能大

C.質(zhì)量相同的兩個(gè)物體放在同一高度,它們的重力勢(shì)能一定相同

D.一根彈簧被拉長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能增大,被壓縮時(shí)彈性勢(shì)能減小

解析物體動(dòng)能大小由質(zhì)量和速度兩個(gè)因素決定.質(zhì)量大,速度可能小,所以動(dòng)能不一定大,子彈速度大,質(zhì)量小,動(dòng)能不一定比汽車的動(dòng)能大.物體的重力勢(shì)能由質(zhì)量和高度兩個(gè)因素決定,只有兩者都相同時(shí),重力勢(shì)能才相同.彈簧被拉長(zhǎng)和壓縮時(shí)彈性形變都增大,因此彈性勢(shì)能都增大.

答C.

點(diǎn)撥掌握決定機(jī)械能大小的因素,是我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)機(jī)械能的基礎(chǔ).在此基礎(chǔ)上,我們才能領(lǐng)會(huì)機(jī)械能的變化以及變化原因.

4.機(jī)械能守恒

例4用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線,一端拴住一小球,另一端固定,如圖所示.使小球偏離它靜止的位置O移至B點(diǎn),然后釋放,小球就沿BOC弧線擺動(dòng),若無(wú)阻力作用,小球從BOCOB的過(guò)程中機(jī)械能發(fā)生怎樣的轉(zhuǎn)化?

解析小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,因無(wú)阻力作用,故只有動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化.把小球從O點(diǎn)移到B點(diǎn),是小球被舉高的過(guò)程,因此小球在B點(diǎn)具有重力勢(shì)能,但在B點(diǎn)速度為零,不具有動(dòng)能.

小球從BO運(yùn)動(dòng)時(shí),高度逐漸減小,說(shuō)明小球的重力勢(shì)能逐漸減少;而小球的運(yùn)動(dòng)速度逐漸增大,說(shuō)明小球的動(dòng)能逐漸增大.在這個(gè)過(guò)程中,小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成它的動(dòng)能.

小球從OC運(yùn)動(dòng)時(shí),高度逐漸增加,說(shuō)明小球的重力勢(shì)能逐漸增加;而小球的運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小至零,說(shuō)明小球的動(dòng)能逐漸減少至零.在這個(gè)過(guò)程中,小球的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化成它的重力勢(shì)能了.

答B(yǎng)O重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增加;

OC重力勢(shì)能增加,動(dòng)能減小;

CO同BO;

OB同OC.

點(diǎn)撥因?yàn)闊o(wú)阻力作用,本題機(jī)械能守恒.

5.平衡力作用下的機(jī)械能

例5物體在平衡力作用下,下列說(shuō)法正確的是().

A.物體的機(jī)械能一定不變

B.物體的機(jī)械能一定增加

C.物體的機(jī)械能一定減少

D.以上說(shuō)法都不對(duì)

解析物體在平衡力的作用下,保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).如果保持靜止?fàn)顟B(tài),機(jī)械能不變.如果保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就有多種情況,當(dāng)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的高度和速度都不變,那么它的動(dòng)能和勢(shì)能也不變,所以機(jī)械能不變;當(dāng)物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),雖然速度不變,動(dòng)能不變,但物置升高,重力勢(shì)能增加,所以機(jī)械能增加;當(dāng)物體向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),雖然速度不變,動(dòng)能不變,但物體高度降低,重力勢(shì)能減小,所以機(jī)械能減小.

選D.

點(diǎn)撥本題屬于機(jī)械能問(wèn)題中的難題,需要結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理的想像,比如構(gòu)建一個(gè)在平衡力作用下物體勻速上升或者下降的模型.

6.機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化

例6“神舟七號(hào)”在大氣層里加速上升的過(guò)程中,若不考慮質(zhì)量的變化,其( ).

A.機(jī)械能減少,內(nèi)能增加

B.機(jī)械能增加,內(nèi)能減少

C.機(jī)械能與內(nèi)能都增加

D.機(jī)械能不變,內(nèi)能增加

解析根據(jù)機(jī)械能的定義,知物體的動(dòng)能和勢(shì)能總和為物體的總機(jī)械能.“神舟七號(hào)”在大氣層里加速上升的過(guò)程中,其質(zhì)量未變(損耗的燃料不計(jì)),運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大,離地面的位置越來(lái)越遠(yuǎn),則其動(dòng)能增加,重力勢(shì)能也增加;由于“神舟七號(hào)”是在大氣層中加速,因此,“神舟七號(hào)”與大氣相摩擦而生熱,使得飛船外殼溫度升高,其內(nèi)能也增加.所以,“神舟七號(hào)”在大氣層中加速上升的過(guò)程中,機(jī)械能增加,內(nèi)能也增加.

機(jī)械能范文第2篇

下面結(jié)合一些例題來(lái)進(jìn)行分析,談?wù)劷忸}的思路、策略和方法.

例1一次,檢查員發(fā)現(xiàn)某藥店的一臺(tái)天平左右兩臂不相等,于是責(zé)令營(yíng)業(yè)員停止使用該天平,但這時(shí)卻剛好跑進(jìn)來(lái)一顧客,要求購(gòu)買200g藥品, 營(yíng)業(yè)員急中生智地對(duì)檢查員說(shuō):我先在左盤里放藥品,右盤放100g砝碼, 然后再在左盤放100g砝碼,右盤放藥品,這樣一次藥品的質(zhì)量多于100g,一次藥品的質(zhì)量少于100g,兩次扯平了,剛好200g,這樣,誰(shuí)也不吃虧.你認(rèn)為營(yíng)業(yè)員說(shuō)的是否正確?

分析天平應(yīng)是一等臂杠桿,若兩臂不相等,則所稱量的物體質(zhì)量就不準(zhǔn)確.本題可看成是一道含有兩全過(guò)程的計(jì)算題,必須通過(guò)計(jì)算才能知道兩次稱量出的總質(zhì)量是否為200g.

解

方法1先設(shè)左右兩邊力臂之比為l1:l2.再分別計(jì)算出兩次稱出的藥品質(zhì)量M1、M2,加起來(lái)看是否等于200g.

M1×l1=100g×l2 100g×l1= M2×l2

方法2利用力與力臂成反比得:

100g:M1=M2:100g 得M1×M2=(100g)2,

即M1+M2>200g.

點(diǎn)評(píng)解杠桿類題目一般都是根據(jù)其平衡條件列出關(guān)系式,有一個(gè)過(guò)程列一個(gè)方程,再解出結(jié)果.

例2用滑輪組提起質(zhì)量為200g的物體.作用在繩子自由端向上的拉力為0.49N,繩子自由端移動(dòng)的距離為0.5m,物體升高的距離為0.1m.

(1)求此過(guò)程中的有用功、總功和滑輪組的機(jī)械效率;

(2)畫出實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的繞繩方法.

分析(1)有用功等于物重和物體升高距離的乘積;總功等于拉力和繩子自由端移動(dòng)距離的乘積;機(jī)械效率等于有用功和總功的比值.

(2)使用滑輪組時(shí),重物由幾段繩子承擔(dān),繩子自由端移動(dòng)的距離就是物體升高距離的幾倍.本題中繩子自由端移動(dòng)的距離是物體升高的5倍,所以重物由5段繩子承擔(dān).繩子的一端應(yīng)系在下面的動(dòng)滑輪上,由于重物是由5根繩子承擔(dān),所以要兩個(gè)動(dòng)滑輪,自由端向上,所以也要兩個(gè)定滑輪.

解(1)W有用=G?h

=2N×0.1m=0.2J,

W總=F?s=0.49N×0.5m

=0.245J,

=0.82=82%.

(2)繩子繞法如圖1所示.

點(diǎn)評(píng)在畫滑輪組時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)由承擔(dān)重物繩子的段數(shù)決定, 段數(shù)為偶數(shù),固定端就在定滑輪上,動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)為段數(shù)的一半; 段數(shù)為奇數(shù),固定端就在動(dòng)滑輪上,動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)為段數(shù)減1的一半. 動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)和固定端定下來(lái)之后,再看自由端是向上還是向下,就可確定定滑輪的個(gè)數(shù).

例3某同學(xué)自制了一個(gè)可以測(cè)人體重心位置的裝置,如圖2所示,取一塊與自己等長(zhǎng)的木板,一端固定另一端用輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)一個(gè)滑輪懸掛起來(lái)(摩擦不計(jì)),在繩子末端的托盤上放一些重物,使木板水平平衡.如果該同學(xué)身高160cm,質(zhì)量40kg,平躺到木板上后在托盤中再加上重137.2N的物體,木板再次水平平衡.

(1)該裝置中滑輪的作用是.

(2)在測(cè)人體重心之前,先“在繩子末端的托盤上放一些重物,使木板水平平衡”,這樣做的目的是 .

(3)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該同學(xué)的重心位置.(g取9.8N/kg)

分析本裝置是利用杠桿平衡條件來(lái)測(cè)重心位置的,將木板看成杠桿,O為支點(diǎn), 先在繩子末端的托盤上放一些重物,使木板水平平衡,人平躺到木板上后,相當(dāng)于在人的重心處對(duì)木板作用一向下的大小等于人重的力,要使杠桿仍平衡,必須通過(guò)向托盤中再加重物使繩子的拉力增大.使增加的阻力和阻力臂乘積與動(dòng)力和動(dòng)力臂乘積相等.

解(1)改變力的方向;

(2) 使木板水平平衡,排除木板重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響;

(3)該同學(xué)的重心位置離O點(diǎn)(頭頂)距離為l2,

F1l1=F2l2得:

137.2N×160cm=40×9.8N×l2

l2=56cm.

答該同學(xué)的重心位置離O點(diǎn)(頭頂)距離為56cm.

點(diǎn)評(píng)在用此裝置測(cè)人重心位置時(shí),也可不測(cè)人的質(zhì)量.其方法是: 人先頭朝O點(diǎn)平躺到木板上測(cè)一次,再腳朝O點(diǎn)平躺到木板上測(cè)一次,根據(jù)兩次測(cè)出的數(shù)據(jù)分別列出兩個(gè)關(guān)系式,解出重心位置.

例4如圖3所示,與水平方向分別成60°和30°的兩根細(xì)線吊著一根均勻直棒,直棒保持水平.若直棒重為G,求兩細(xì)線的拉力.

分析可將直棒看成杠桿,由于直棒是靜止的,其支點(diǎn)可根據(jù)題目需要而定.要求B端細(xì)線的拉力,可選A端為支點(diǎn),動(dòng)力為B端細(xì)線的拉力,阻力為棒AB的重力,作用點(diǎn)在重心處(AB的中點(diǎn)),畫出并求出它們的力臂(都用棒長(zhǎng)L表示),根據(jù)杠桿平衡列出關(guān)系式,就可解出B端細(xì)線的拉力FB.取B點(diǎn)為支點(diǎn),用同樣的方法可解出A端細(xì)線的拉力FA.

態(tài),都可當(dāng)杠桿來(lái)處理.支點(diǎn)可任意定,但為了解題方便,往往將支點(diǎn)定在某一力的作用點(diǎn)上.

例5蘭蘭和芳芳測(cè)定好滑輪組機(jī)械效率后,在全班交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),老師提出:如果各組所用滑輪和串繞繩子的方式不變,改變其他因素,是否會(huì)影響它的機(jī)械效率呢?大家積極思考,提出了各種猜想,概括起來(lái)有如下幾種:

猜想l:可能與勻速提升的速度大小有關(guān);

猜想2:可能與被提升的鉤碼重力有關(guān);

猜想3:可能與勻速提升的速度大小和被提升的鉤碼重力都有關(guān);

猜想4:可能與鉤碼被提升的高度有關(guān).

(1)請(qǐng)幫助蘭蘭完成表中的一項(xiàng)計(jì)算;

(2)請(qǐng)根據(jù)她們的實(shí)驗(yàn)記錄,分別在表中寫出探究結(jié)果;

(3)歸納她們的實(shí)驗(yàn)探究,你所得的結(jié)論是:.

分析(1)首先設(shè)物體上升的高度為h,根據(jù)蘭蘭的第1組記錄算出承擔(dān)重物繩子的段數(shù), 再根據(jù)蘭蘭的第2組記錄和繩子的段數(shù)算出第2組中的機(jī)械效率.

(2)蘭蘭在實(shí)驗(yàn)中提升物體的速度大致相同,而所掛鉤碼重不同,得出的機(jī)械效率也不同,說(shuō)明猜想2是正確的;芳芳在實(shí)驗(yàn)中,所掛鉤碼重相同, 提升速度不同,得出的機(jī)械效率相同, 說(shuō)明猜想1是錯(cuò)誤的.

(3)猜想2正確,猜想1錯(cuò)誤,可知猜想3也是錯(cuò)誤的.在計(jì)算機(jī)械效率時(shí),設(shè)出的高度h被消掉,也就是說(shuō)明機(jī)械效率與h無(wú)關(guān). 猜想4也是錯(cuò)誤的.

解(1)由η=W有用/W總得:

η2=15N×h/6N×3h=83.3%.

(2) 速度相同,所掛鉤碼越重, 機(jī)械效率越大;機(jī)械效率與速度大小無(wú)關(guān).

(3)只有猜想2正確.

點(diǎn)評(píng)物理中許多科學(xué)探究的問(wèn)題都受幾個(gè)因素共同影響,控制變量法是解決這類問(wèn)題的最有效的方法.運(yùn)用“控制變量法”可以使物理量的變化簡(jiǎn)化為分別與各個(gè)單因素的變化有關(guān)的問(wèn)題,逐一分析、解決,從而降低物理問(wèn)題的分析難度.

例6近年來(lái),我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅猛,各種新型汽車不斷投放市場(chǎng).以下是我國(guó)某品牌轎車的測(cè)試報(bào)告.

(1)汽油的熱值q=3.3×107J/L,燃料完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV,式中V表示燃料的體積.請(qǐng)計(jì)算該品牌轎車在測(cè)試過(guò)程中,汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)牽引轎車前進(jìn)所需能量的效率.(g取10N/kg)

(2)近年來(lái),我國(guó)部分省份開始推廣使用乙醇汽油,乙醇汽油是由10%體積的乙醇與90%體積的汽油混合而成,已知乙醇的熱值q=2.4×107J/L,設(shè)混合后總體積不變,請(qǐng)計(jì)算乙醇汽油的熱值.

(3)乙醇,俗稱酒精.推廣使用乙醇汽油,有何積極意義?(請(qǐng)寫出一點(diǎn))

分析 (1)轎車前進(jìn)100km所需能量就等于克服阻力所做的功,9L汽油完全燃燒放出的熱量Q=qV. 所需能量和熱量之比就是所求的效率.

(2) 0.1L乙醇完全燃燒放出的熱量與0.9L汽油完全燃燒放出的熱量之和就是1L乙醇汽油完全燃燒放出的熱量.可得出乙醇汽油的熱值.

(3)可從環(huán)?；蚬?jié)約能源的角度來(lái)說(shuō)明.

解(1)E=Fs=0.08×9000N×100×103m

=7.2×107J

Q=qV=3.3×107J/L×9L=29.7×107J

η= E/Q×100%=24.2%.

(2)q乙醇汽油=(0.1L×2.4×107J/L+0.9L

×3.3×107J/L)/ 1L=3.21×107J/L.

(3)減少CO2的排放,有利于環(huán)境保護(hù).

機(jī)械能范文第3篇

首先我們?cè)囃茖?dǎo)“機(jī)械能定理”。機(jī)械能守恒定律中描述，只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒，其中重力做功只是把物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能或把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力做功不改變機(jī)械能。若一個(gè)物體，除了受重力做功外還受其他外力做功，那么物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能就不再守恒，他的機(jī)械能的增加（減少）量由這個(gè)外力做功量決定，這個(gè)外力在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)物體做多少正功（負(fù)功）物體的機(jī)械能就增加（減少）多少。所以有：一個(gè)物體在多個(gè)力作用下運(yùn)動(dòng)，除重力做功以外，其他外力對(duì)物體做多少功，物體的機(jī)械能就改變多少。這就是我們效仿動(dòng)能定理推導(dǎo)歸納的“機(jī)械能

定理”。

在很多涉及機(jī)械能變化的能量問(wèn)題考題中，我們可以使用“機(jī)

械能定理”輕松地解決相關(guān)問(wèn)題。下面我們列舉兩個(gè)例題試用一下“機(jī)械能定理”。

例1.從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h，設(shè)上升和下降過(guò)程中空氣阻力大小恒定為Ff，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.小球上升的過(guò)程中動(dòng)能減少了mgh

B.小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能減少了Ff　h

C.小球上升過(guò)程中重力勢(shì)能增加了mgh

D.小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能減少了Ff　h

解析：例1的正確選項(xiàng)是（C），其中A、D選項(xiàng)研究小球的動(dòng)能改變，我們可以應(yīng)用動(dòng)能定理來(lái)處理這兩個(gè)問(wèn)題，小球上升過(guò)程合外力做功為-（mg-Ff）h，所以，上升過(guò)程小球動(dòng)能減少（mg-Ff）h，故A項(xiàng)錯(cuò)；小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中合外力做功-2Ff　h，所以小球動(dòng)能減少了2Ff　h，故D項(xiàng)錯(cuò)；B項(xiàng)研究小球機(jī)械能的改變，我們可用“機(jī)械能定理”解決問(wèn)題，小球上升和下降的過(guò)程中機(jī)械能的減少等于除重力外其他外力所做功的總和，小球在上升和下降的

過(guò)程中，除重力做功外只有阻力Ff做功，且W外=-2Ff　h，所以，機(jī)械能減少了2Ff　h，故B錯(cuò)；C選項(xiàng)研究小球重力勢(shì)能改變，小球上升過(guò)程中重力做功為-mgh，所以，小球的重力勢(shì)能增加mgh。

例2.一帶電小球在重力和電場(chǎng)力的共同作用下，自空中某點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到Q的過(guò)程中，重力做功-3J，電場(chǎng)力做功1J，則上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的（ ）

A.重力勢(shì)能增加3J B.電勢(shì)能增加1J

C.動(dòng)能增加1J D.機(jī)械能增加1J

解析：例2的正確答案為（A、D），下面我們分別分析各個(gè)選項(xiàng)：A項(xiàng)研究小球重力勢(shì)能變化，題目中已知小球從P到Q過(guò)程中重力做功-3J，可推出重力勢(shì)能增加3J，故A正確；B項(xiàng)研究小球電勢(shì)能變化，題目中已知小球從P到Q過(guò)程中電場(chǎng)力做功1J，所以小球的電勢(shì)能減少1J，故B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)研究小球動(dòng)能變化，小球從P到Q的過(guò)程中重力做功為-3J，電場(chǎng)力做功1J，則合外力做功為

-2J，所以動(dòng)能減少2J，故C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)研究小球機(jī)械能的變化，這樣就可以使用我們推導(dǎo)的“機(jī)械能定理”。經(jīng)分析，除重力對(duì)小球做功外，只有電場(chǎng)力做功，且已知電場(chǎng)力做功為1J，所以小球的機(jī)械能增加1J，故D項(xiàng)正確。

機(jī)械能范文第4篇

1 力學(xué)中做功的條件

例1 如圖1所示的四種情景中，人對(duì)物體做功的是

典例分析 做功有兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過(guò)一段距離.本題的A、B、D三種情景，雖然人均對(duì)物體施加了力，但物體沒有在力的方向上移動(dòng)距離，所以A、B、D三圖中的人都沒有對(duì)物體做功.C圖中的小麗在豎直方向上施加了力，并使箱子在豎直方向上移動(dòng)了一段距離，小麗對(duì)箱子做了功.所以選C.

方法指導(dǎo) 此類題型考查做功的兩個(gè)必要因素,注意力與距離的一一對(duì)應(yīng).

變式訓(xùn)練1 如圖所示描述的力，有對(duì)物體做功的是

2 功 、功率 、機(jī)械效率概念的理解

例2 下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說(shuō)法中，正確的是

A.功率大的機(jī)械，做功一定多

B.做功快的機(jī)械，功率一定大

C.機(jī)械效率高的機(jī)械，功率一定大

D.做功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高

典例分析 本題的A、C、D選項(xiàng)中前后無(wú)因果關(guān)系，B選項(xiàng)中描述了功率的物理意義.所以選B.

方法指導(dǎo) 可從定義、定義式及單位三個(gè)方面比較三個(gè)概念.

變式訓(xùn)練2 關(guān)于力、功、功率、和機(jī)械效率，下列說(shuō)法正確的是

A.作用在物體上的力越大，做功越多

B.功率越大，機(jī)械效率越大

C.機(jī)械效率高的機(jī)械不一定省力

D.做的功越多，機(jī)械效率越大

3 滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算

3.1 利用滑輪組豎直提升物體

例3 如圖3所示在某工地上，工人師傅用滑輪組吊起重為 600 N的物體，他站在地面上用200 N力往下拉繩，5 s內(nèi)使物體勻速上升1 m.

(1)滑輪組提升重物所做的有用功.

(2)該工人的拉力所做的總功.

(3)工人所做功的功率.

(4)該滑輪組的機(jī)械效率（試用兩種方法求解）.

(5)題中少了哪兩個(gè)數(shù)據(jù)，仍能求出滑輪組的機(jī)械效率?

(6)若不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪的總重為多少？（試用兩種方法求解）

典例分析 (1)因?yàn)槲矬w的重力G=600 N，

被提升了h=1 m,

有用功W有用=Gh=600 N×1 m=600 J.

(2)由圖可知，滑輪組是由4段繩子承擔(dān)總重力，則繩子移動(dòng)的距離

s=4h=4×1 m=4 m,

則拉力做的總功

W總=Fs=200 N×4 m=800 J.

(3)繩子移動(dòng)時(shí)間t=5 s,

繩子移動(dòng)距離 s=4 m,

繩子移動(dòng)速度

v=st=4 m5 s=0.8 m/s,

工人做功功率

P=Fv=200 N×0.8 m/s=160 W.

(4)方法一

η=W有用W總=600 J800 J=75%.

方法二 η= W有用W總=GhFS

=GhF4h=G4F=600 N4×200 N=75%.

(5) 根據(jù)

η=W有用W總=GhFS=GhF4h=G4F.

由上式可看出，若少了時(shí)間5 s和物體上升距離1 m，仍可求出滑輪組機(jī)械效率.

(6) 方法一

W額=W總-W有用=800 J-600 J=200 J，

W額=Gh，

G動(dòng)=W額h=200 J1 m=200 N.

方法二

W有用=G物h，

W額=G動(dòng)h，

W總=G物h+G動(dòng)h，

η=W有用W總= G物hG物h+G動(dòng)h= G物G物+G動(dòng).

代入已知數(shù)值，即可求得G動(dòng).

方法指導(dǎo) (1)該類題型常用公式

s繩=nh物（暗線） ，W有用=G物h物 ，

W總=Fs繩 ，

η=W有W總=G物h物 Fs繩=G物nF.

若不計(jì)繩重及摩擦

W有用=G物h物，

W額=G動(dòng)h物，

W總=G物h物+G動(dòng)h物，

η=W有用W總= G物h物G物h物+G動(dòng)h物= G物G物+G動(dòng).

(2)解答滑輪組機(jī)械效率類試題時(shí)，應(yīng)該分清具體情況，使用不同推導(dǎo)公式解題并且注意公式中各物理量的對(duì)應(yīng).

變式訓(xùn)練3 如圖4所示,是2008北京殘奧會(huì)開幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己雙手的力量，攀爬到火炬臺(tái)底部并最終點(diǎn)燃圣火的照片，該點(diǎn)火儀式充分體現(xiàn)了殘疾人自強(qiáng)自立、拼搏向上的勇氣和精神.已知他和輪椅總質(zhì)量為80 kg，攀爬高度39 m，歷時(shí)約3 min 20 s.

（1）如果不計(jì)機(jī)械裝置的額外功，求他的平均功率多大？

（2）小明同學(xué)看到火炬手攀爬很費(fèi)勁，想到物理課上學(xué)過(guò)利用滑輪組可以省力.小明同學(xué)如果站在地面上,用圖5所示的哪個(gè)滑輪組拉起火炬手侯斌最合適,理由是什么?如果該滑輪組機(jī)械效率為80％，求小明同學(xué)的拉力至少要多大？（g取10 N/kg）

3.2 利用滑輪組水平拉動(dòng)物體

例4 如圖6所示，物體重15000 N，物體與水平地面的滑動(dòng)摩擦力為物體重的0.2倍，滑輪組的機(jī)械效率為80%，求物體向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)繩的自由端的拉力是多大？

典例分析 f=0.2G=0.2×15000 N=3000 N,

由圖可知滑輪組由3段繩子水平拉動(dòng)物體.

因?yàn)棣?W有用W總=F1s物Fs繩子=fs物fns繩子=fnf,

所以F=fnη=3000 N3×80%=1250 N.

方法指導(dǎo) 解答此類問(wèn)題時(shí)，注意滑輪組的放置情況及常用公式.

s繩=ns物,

W有用=F1s繩 =fs物 ,

W總=Fs繩,

η=W有用W總=fs物Fs繩=fs物Fns物=fnF .

變式訓(xùn)練4 如圖7所示：一輛車開進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一個(gè)動(dòng)滑輪欲將汽車從泥潭中拉出.若司機(jī)用750 N的拉力在5 s內(nèi)將車水平拉動(dòng)l m，那么司機(jī)所做的功是J，司機(jī)做功的功率是W.

4 機(jī)械能變化及相互轉(zhuǎn)化

例5 跳水運(yùn)動(dòng)是奧運(yùn)會(huì)的正式比賽項(xiàng)目，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員在該項(xiàng)目上一直處于國(guó)際領(lǐng)先地位.比賽中，跳水運(yùn)動(dòng)員從騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，在整個(gè)空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的

A.動(dòng)能先減小后增大，重力勢(shì)能先增大后減小，機(jī)械能不變

B.動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能先減小后增大，機(jī)械能不變

C.動(dòng)能先減小后增大，重力勢(shì)能先增大后減小，機(jī)械能增大

D.動(dòng)能先增大后減小，重力勢(shì)能先減小后增大，機(jī)械能減小

典例分析 運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；運(yùn)動(dòng)員向下落入水中的過(guò)程中，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，若不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能的總量保持不變.

方法指導(dǎo) 解答此類問(wèn)題時(shí)，提取關(guān)鍵信息，準(zhǔn)確分析在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中影響能量大小因素的變化情況，從而分析出能量的變化情況.

變式訓(xùn)練5 如圖8所示，是上海世博會(huì)中國(guó)館“東方之冠”.在一次參觀中，李先生乘電梯上樓，在電梯勻速上升的過(guò)程中，李先生的

A.動(dòng)能不斷增大

B.重力勢(shì)能不斷增大

機(jī)械能范文第5篇

1體驗(yàn)感知、建構(gòu)知識(shí)與技能

為了充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和互動(dòng)熱情，教師對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)采用多個(gè)實(shí)驗(yàn)循序遞進(jìn)的形式來(lái)達(dá)成.

（1）互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，鞏固而知新.讓每個(gè)同學(xué)采用多種方法讓自己的手變暖和起來(lái)，鑒于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有知識(shí)技能，每個(gè)學(xué)生都會(huì)深入?yún)⑴c到活動(dòng)中，這種開放式的活動(dòng)很快能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性.很多學(xué)生不僅想到用手捂熱水袋、對(duì)手哈氣等方法，還想到了搓手等方法，無(wú)形之中就初步建構(gòu)了做功可以改變物體內(nèi)能的方法，并讓學(xué)生興趣倍增.

（2）開放實(shí)驗(yàn)，多元化提升.為了進(jìn)一步促使學(xué)生對(duì)做功可以改變內(nèi)能的理解和掌握，我們?cè)俅巫寣W(xué)生探究什么樣的方法能讓鐵絲的內(nèi)能增大、溫度升高.并分別說(shuō)出，這是采用熱傳遞還是做功的方法來(lái)改變內(nèi)能的.將熱傳遞和做功應(yīng)用到實(shí)際的實(shí)踐之中，真正加深對(duì)兩者的認(rèn)識(shí)和理解，提升學(xué)生學(xué)以致用的能力.

（3）經(jīng)驗(yàn)回顧，學(xué)以致用.為了深入推廣相應(yīng)知識(shí)與技能的應(yīng)用深度，筆者請(qǐng)學(xué)生結(jié)合生活中實(shí)例，各舉幾個(gè)熱傳遞和做功改變內(nèi)能的例子.這時(shí)學(xué)生會(huì)非常樂(lè)意結(jié)合已學(xué)的知識(shí)與技能進(jìn)行深一步的思考，有些學(xué)生想到點(diǎn)火柴和擦火柴，也有些會(huì)想到鉆木取火等等.學(xué)生能在老師的引領(lǐng)下，自發(fā)地去篩選相應(yīng)的例子，并學(xué)會(huì)用相應(yīng)的知識(shí)與規(guī)律去解釋其中的原理.

在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生在體驗(yàn)活動(dòng)中獲知做功可以改變內(nèi)能，通過(guò)多元實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)加深認(rèn)知深度，提升建構(gòu)知識(shí)與技能的速度和效率，也讓學(xué)生深刻體驗(yàn)物理知識(shí)與技能往往來(lái)源于生活，讓學(xué)生善于觀察生活中的物理現(xiàn)象，善于動(dòng)腦分析、善于歸納總結(jié)，從而養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣.

2循序漸進(jìn)、提升認(rèn)知與應(yīng)用

為了進(jìn)一步提升學(xué)生理解機(jī)械能的認(rèn)知，并服務(wù)于學(xué)生對(duì)內(nèi)燃機(jī)工作流程和工作原理的認(rèn)識(shí)，我們要完成三個(gè)關(guān)鍵步驟的操作：

（1）進(jìn)一步深入感受機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，讓學(xué)生自己反復(fù)彎折鐵絲，感受一下鐵絲內(nèi)能的增大、溫度的升高，讓學(xué)生反復(fù)在地磚中摩擦鋼尺，鋼尺內(nèi)能增大、溫度升高.這些類似的實(shí)驗(yàn)充分還原了學(xué)生深入體驗(yàn)的機(jī)會(huì)和空間，更有效的幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)、掌握規(guī)律、理解本質(zhì).

（2）如何獲取更多的內(nèi)能，讓內(nèi)能大到可以燃燒，甚至爆炸的效果.筆者還是采用空氣壓縮點(diǎn)火儀（如圖1），為了進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)獲取更大內(nèi)能的認(rèn)知深度，進(jìn)一步服務(wù)于學(xué)生對(duì)后面內(nèi)燃機(jī)壓縮點(diǎn)火沖程理解的深度，我們可以先讓這個(gè)壓縮點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)失敗，然后再把實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、注意細(xì)節(jié)細(xì)化，再次實(shí)驗(yàn)，用最為震撼的燃燒實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生不僅感受到機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能過(guò)程中可以獲取非常巨大的內(nèi)能，這個(gè)內(nèi)能巨大到可以燃燒，乃至爆炸的效果，還讓學(xué)生感受到獲取巨大內(nèi)能所需要的條件，感受實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性、科學(xué)性等.

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（3）讓學(xué)生不僅感受到機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而且內(nèi)能也可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.同樣為了取得震撼的效果，教師采用如圖2所示的點(diǎn)火爆炸的實(shí)驗(yàn)，在電子點(diǎn)火完成的一瞬間，學(xué)生發(fā)現(xiàn)透明盒子飛了出去，并伴隨著“紜鋇南焐，這種“飛出”和“響聲” 的震撼效果最大限度地激發(fā)了學(xué)生的參與效果和思維深度，并很好地服務(wù)于學(xué)生對(duì)下面內(nèi)燃機(jī)學(xué)習(xí)的鋪墊.

3自主閱讀、學(xué)會(huì)變通與分析

自主學(xué)習(xí)能力亦是我們?cè)谖锢斫虒W(xué)過(guò)程中需要慢慢滲透和培養(yǎng)的，比如閱讀能力和閱讀習(xí)慣.在本節(jié)的教學(xué)過(guò)程中，筆者力爭(zhēng)將自主閱讀和思考的時(shí)間和空間還原給學(xué)生，先讓學(xué)生閱讀內(nèi)燃機(jī)的說(shuō)明書，為了更好地幫助學(xué)生理解，我們通過(guò)三步達(dá)成.

3.1自主閱讀、自主對(duì)照

學(xué)生通過(guò)閱讀了解什么是沖程、什么是一個(gè)工作循環(huán)、結(jié)合自己的最近發(fā)展區(qū)去了解四個(gè)沖程是怎么工作的.

3.2對(duì)照實(shí)物，自主分析

為了更好地幫助學(xué)生理解，教師通過(guò)多媒體給學(xué)生提供一個(gè)慢速循環(huán)工作的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)畫視頻，讓學(xué)生通過(guò)文字和動(dòng)畫相結(jié)合，讓學(xué)生將思維置身于實(shí)際的循環(huán)工作之中.

3.3講解點(diǎn)評(píng)、建構(gòu)完善

教師再次以實(shí)物展示內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程，并請(qǐng)每個(gè)學(xué)生講解每個(gè)沖程的工作特征和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，幫助學(xué)生通過(guò)自己的語(yǔ)言完成對(duì)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)的認(rèn)識(shí)和表述.特別在壓縮沖程和做功沖程的理解中，學(xué)生能很快地聯(lián)系剛才的壓縮點(diǎn)火的實(shí)驗(yàn)和點(diǎn)火爆炸的實(shí)驗(yàn)，達(dá)成知識(shí)與技能的融會(huì)貫通.

4歸納總結(jié)、回歸生活與社會(huì)

學(xué)習(xí)的價(jià)值不僅是傳遞知識(shí)與技能，還是讓學(xué)生在經(jīng)歷知識(shí)與技能建構(gòu)過(guò)程中感受到學(xué)習(xí)的價(jià)值、知識(shí)的價(jià)值.在本節(jié)的過(guò)程中，學(xué)生雖然已經(jīng)完成對(duì)內(nèi)燃機(jī)的認(rèn)識(shí)和理解，但我們還不能結(jié)束本課的教學(xué)，因?yàn)槲覀冞€要通過(guò)教學(xué)行為的開展達(dá)到以下較理想的效果.

4.1物理學(xué)科魅力的充分展現(xiàn)

內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和使用促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展和變革，從十七世紀(jì)末的第一臺(tái)帶活塞的蒸汽機(jī)帶動(dòng)工業(yè)革命的產(chǎn)生到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的使用.此時(shí)，物理學(xué)科對(duì)社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步作出的巨大貢獻(xiàn)，再次讓學(xué)生震驚，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣.

4.2熱機(jī)弊端問(wèn)題的深入關(guān)注

在學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的使用和價(jià)值以后，教師還有必要給學(xué)生滲透兩點(diǎn)：（1）熱機(jī)的效率相對(duì)較低，在實(shí)際的使用過(guò)程

中，有大部分能量在不斷的損耗和排泄掉，這種現(xiàn)狀進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，激勵(lì)學(xué)生通過(guò)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和努力，用智慧服務(wù)于熱機(jī)效率的提升，服務(wù)于社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展；（2）環(huán)境的污染非常嚴(yán)重，熱機(jī)的使用會(huì)排放出大量的有害氣體，這些氣體的產(chǎn)生嚴(yán)重污染了我們的生活環(huán)境，嚴(yán)重制約了人類的進(jìn)一步發(fā)展，能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題成為嚴(yán)重制約我們當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的最大障礙，也是我們學(xué)生需要通過(guò)學(xué)習(xí)努力改變的.