初高中物理衔接教材
文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)
第六章 机械功和机械能
初高中知识对接
一、本章在初中阶段已经学习的知识
(1)知识点:功、功率、机械功原理、机械效率、测定滑轮组的机械效率、能的概念、动能、重力势能、弹性势能、动能和势能之间可以相互转化。 (2)主要能力要求:能用控制变量法进行探究。 本章在高中阶段将要学习的知识
(1)知识点:功、功率、动能、动能定理、重力势能、重力做功与重力势能改变的联系、弹性势能、机械能守恒定律、功和能的关系。 (2)主要能力要求:
①善于在读题后形成物体的运动情景并用图示意。 ②能熟练应用动能定理解题
③能熟练应用机械能守恒定律解题 二、知识对接:
1、功:在初中只要求计算力F和物体移动距离S方向相同时所做的功,在高中教材中拓宽到物体受到的力F与发生的位移S互成角度时功的计算。
2、功率:在初中“功率”概念的基础上,导出公式P=FV,并提出瞬时功率的概念。
3、动能:在初中只需知道影响物体动能大小的因素,在高中则给出了计算物体动能大小的公式:EK = mv2/2 。
4、重力势能:与动能一样,在高中教材中给出了计算物体重力势能的公式EP = mgh。
5、弹性势能:与初中要求的一样。
6、机械能守恒定律:在初中教材中所讲“动能和势能可以相互转化”的基础上,提出了机械能守恒定律。
7、功和能的关系:在初中讲了“能”的概念和“能的转化”基础之上,总结了功和能的关系。 二、例题引路 三、衔接训练
(初升高)高一物理衔接班第7讲——功
一、学习目标:
1. 知道功的定义,理解功的两个要素。
2. 掌握功的公式及单位,并能计算有关的实际问题。 3. 知道功是标量,理解正功和负功的含义。 二、学习要点:
1. 功的概念的理解。2. 功的计算方法。 三、课程精讲:
思考1:初中我们学过的做功的两个必要因素是什么 思考2:举几个例子说明力对物体做了功。
判断:在下列图片所示的情景中,人是否对物体做了功如果是,请说明理由。
小结:力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素. (一)功的概念:
(1)功的定义:物体受力的作用,并沿力的方向发生一段位移,就说力对物体做了功。
力对物体做功是和一定的运动过程有关的。功是一个过程量,功所描述的是力对空间的积累效应。
(2)功的两个要素:力和物体沿力的方向发生的位移。
两个要素对于功而言缺一不可,因为有力不一定有位移;有位移也不一定有力。
特别说明:力是在位移方向上的力;位移是在力的方向上的位移。如物体在光滑水平面上匀速运动,重力和弹力的方向与位移的方向垂直,这两个力并不做功。 题型1:功的概念的理解:
例1. 下面列举的情况中所做的功不为零的是( )。
A. 举重运动员,举着杠铃在头上方停留3s,运动员对杠铃做的功 B. 木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功
C. 一个人用力推一个笨重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功 D. 自由落体运动中,重力对物体做的功 (二)功的计算:
1. 如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢
问题一:物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为L,如图所示,求力F对物体m所做的功。
解:力和位移的方向一致,这时功等于力F跟物体m在力的方向上移动的距离的乘积。
W=FL。
如果力的方向与位移的方向一致,则功等于力的大小与位移大小之积。
如果物体m在力的作用下位移增加了△L,那么力F所做的功相应地增加:
△W=F△L。
2. 如果力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢
问题二:物体m在与水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为l,求力F对物体m所做的功。
解:由于物体所受的力的方向与运动方向成一夹角α,可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解,即跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2,如图所示:
F1=Fcosα F2=Fsinα
根据做功的两个不可缺少的因素可知:分力F1对物体m所做的功等于F1l. 而分力F2的方向跟位移的方向垂直,物体m在F2的方向上没有发生位移,所以分力F2所做的功等于零。
故力F所做的功W=W1+W2=W1=F1l=Flcosα。 说明: