[高中物理课文3-5]
力学单位制
I.教学目标
1.知道什么是单位制,什么是基本单位,什么是派生单位。
2.了解力学中的三个基本单位。
4.训练学生在计算中使用国际单位制以简化操作。
二、重点和难点
重点:单位制及其应用。
难点:正确理解单位制是错误的!链接无效。在计算中的作用。
三。教学方法
讲授与实践相结合
四.教学过程 (1)、新课介绍
我们学过很多物理量,其中大部分是有单位的,有些是由物理公式决定的。一般来说,一个物理量的单位可以任意选择,这样同一个物理量就会有多个单位,同时也会有多个单位制。那么,什么是通用单位制呢?它们是如何建立的?在本课中,我们将研究这个问题。 (2) 单位制
1.基本单位??strong>:选择几个基本物理量的单位
学生阅读课文,明确三个基本单位:a:长度单位——厘米(cm)、米(m)、千米(公里); b:时间单位——秒(s)、分(min)、小时(h); c:质量单位——克(g)、公斤(kg)。
2.派生单位:根据物理公式中其他物理量与基本物理量的关系,导出其他物理量的单位,称为派生单位。
1 物理公式不仅决定了物理量的数量,而且决定了物理量的单位关系。
例如:
(1)如果我们选择位移单位为米,时间单位为秒,可以用v?米每秒。
(2) 结合公式a?Vt-Votst推导出速度单位
,可以推导出加速度的单位:米每秒平方。
(3)如果质量单位选择公斤,可以用公式F=ma推导出力的单位。
3.单位制:基本单位和派生单位共同构成单位制。 (3)、学生阅读课文:国际单位制和力学中的三个基本单位??p>
1.长度单位 - 米 (m)
2.时间单位 - 秒 (s)
3.质量单位——公斤(kg)(4)、巩固训练:
1。存在下列物理量或单位,按下列要求填空: A.质量; ; /s ; D. 密度; /s; ; ;; I..长度 j.时间。 (1) 物理量是 。
(2)国际单位制中有作为基本单位的物理量;
2。例子:
一个原始静止物体,质量为7kg,在14N的恒力下: a:5s结束时的速度是多大? b: 5s走了多远的距离?
解析:在这道题中,物体的作用力是已知的,需要弄清物体的运动。物体的初速度为v0=0,在恒力作用下产生恒加速度,所以用作初速度为零的均匀体。为加速直线运动,已知物体的质量m和力F,根据牛顿第二定律F=ma得到加速度a,最终结果可以通过运动学求解得到
2 个答案:
p>已知:m=7kg, F=14N, t=5s 求:vt 和 S 解:a?Fm?14N7kg2=2m/s=2N/kg
< p> 2 vt=at =2m/s×5s=10m/s s=12at=212×2m/s×25s=25m 22 注:按照国际单位制统一各已知量的单位后,不有必要一一记下每个物理量的单位。只需在最终结果后写下正确的单位即可。简化解题流程:
a?Fm12?147m/s2?2m/s2vt?at?2?5m/s?10m/s s?at?212?2 ?25 ?25m训练:
对于一个质量m=200g的物体,它的加速度测量为a=20cm/s,那么它所受的合力的大小和单位,下面的运算都是正确和一致的一般操作要求是。
答:F=200?20=400N; B: F=?=: C: F=?=; D:F=?/s= (5)、类总结:
(?1) 几个选定物理量的基本单位? (?2)力学中的基本单位:单位制(?1)是由基本单位和物理单位(?2)推导出来的,在计算时,一般不用每个3都写出来
2个单位长度;大量的;由时间公式导出的物理量单位制,量的单位(6),课外作业:省略
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1、知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上.
2、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上.
激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯.
本节教材主要有两个知识点:曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件.教材一开始提出曲线运动与直线运动的明显区别,引出曲线运动的速度方向问题,紧接着通过观察一些常见的现象,得到曲线运动中速度方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线的这一点(或这一时刻)的切线方向.再结合矢量的特点,给出曲线运动是变速运动.关于物体做曲线运动的条件,教材从实验入手得到:当运动物体所受合外力的`方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.再通过实例加以说明,最后从牛顿第二定律角度从理论上加以分析.教材的编排自然顺畅,适合学生由特殊到一般再到特殊的认知规律,感性知识和理性知识相互渗透,适合对学生进行探求物理知识的训练:创造情境,提出问题,探求规律,验证规律,解释规律,理解规律,自然顺畅,严密合理.本节教材的知识内容和能力因素,是对前面所学知识的重要补充,是对运动和力的关系的进一步理解和完善,是进一步学习的基础.
“关于曲线运动的速度方向”的教学建议是:首先让学生明确曲线运动是普遍存在的,通过图片、动画,或让学生举例,接着提出问题,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?可让学生先提出自己的看法,然后展示录像资料,让学生总结出结论.接着通过分析速度的矢量性及加速度的定义,得到曲线运动是变速运动.
“关于物体做曲线运动的条件”的教学建议是:可以按照教材的编排先做演示实验,引导学生提问题:物体做曲线运动的条件是什么?得到结论,再从力和运动的关系角度加以解释.如果学生基础较好,也可以运用逻辑推理的方法,先从理论上分析,然后做实验加以验证.
(二)展示图片资料1、上海南浦大桥 2、导弹做曲线运动 3、汽车做曲线运动
通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识,紧接着提出曲线运动的速度方向问题:
(四)让学生讨论或猜测,曲线运动的速度方向应该怎样?
(五)展示录像资料2:火星儿沿砂轮切线飞出 3:沾有水珠的自行车后轮原地 运转
(七)引导学生分析推理:速度是矢量→速度方向变化,速度矢量就发生了变化→具有加速度→曲线运动是变速运动.
(一)提出问题,引起思考:沿水平直线滚动的小球,若在它前进的方向或相反方向施加外力,小球的运动情况将如何?若在其侧向施加外力,运动情况将如何?
(二)演示实验;钢珠在磁铁作用下做曲线运动的情况,或钢珠沿水平直线运动之后飞离桌面的情况.
(三)请同学分析得出结论,并通过其它实例加以巩固.
(四)引导同学从力和运动的关系角度从理论上加以分析.
[方案二]
(一)由物体受到合外力方向与初速度共线时,物体做直线运动引入课题,教师提出问题请同学思考:如果合外力垂直于速度方向,速度的大小会发生改变吗?进而将问题展开,运用力的分解知识,引导学生认识力改变运动状态的两种特殊情况:
1、当力与速度共线时,力会改变速度的大小;
2、力与速度方向垂直时,力只会改变速度方向.
最后归结到:当力与初速度成角度时,物体只能做曲线运动,确定物体做哪一种运动的依据是合外力与初速度的关系.
(二)通过演示实验加以验证,通过举生活实例加以巩固:
展示课件三,人造卫星做曲线运动,让学生进一步认识曲线运动的相关知识.
课件2,抛出的手榴弹做曲线运动,加强认识.
《曲线运动》这一章主要是以平抛运动和圆周运动为载体讲述如何研究做曲线运动物体的规律,而《曲线运动》这一节又是这一章的一个基础,故其在必修1、2两册教材中属于承上启下的一节内容,所涉及的两大部分内容——曲线运动的特点以及物体做曲线运动的条件,对学生以后的学习以至对动力学的理解都有很大的帮助。基于上面的分析,教学中要充分应用已有的观察和感知,已有的概念和知识,利用多种形式的教学手段,使学生对这部分知识有较深的认识。
在这节课的讲授过程中,由于考虑到了普通班学生的认知水平,我对教学内容做了调整,先讲曲线运动的特点,即曲线运动的位移和速度,在学生对曲线运动有了初步了解之后,设置问题:那么物体在什么样的条件下才做曲线运动呢?这时候学生回答要有力的作用,我把一个小钢球举起来问他们,小钢球在放手之后有没有力的作用,学生异口同声说有,我放手之后,问钢球做什么运动?学生回答自由落体运动,我追问,轨迹是直线还是曲线?又有学生喊要有初速度,我给他们分别做了竖直上抛和竖直下抛,这时候学生陷入思考,我总结:看来没有速度或力的方向和速度方向在同一直线上是不会做曲线运动的。
我就把强力磁铁贴着黑板,让小钢珠在次自由落下,到磁铁旁边发生明显的弯曲,很自然的引入到了力与速度方向有夹角时,才会做曲线运动。进一步分析抛出的铅球做曲线运动的原因,我发现学生参与的积极性比较高,课堂气氛比较好。
讲解“小船过河模型”时,总感觉学生反应不是很好,课堂气氛有点压抑,虽然在之前分析了雨滴的下落,跑步机这些运动的合成,但到后面内容上,表现不好,学生还是喜欢定性分析,不愿意定量计算。
《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中涉及本节的内容标准是“理解功率,关心生产和生活中常见机械功率的大小及其意义”。要求学生理解功率的概念,会进行功率的计算;会分析汽车发动机功率一定时,牵引力和速度的关系;尝试自己设计实验,测量人在某种运动中的功率。由于功率在生活、生产中应用很广,教学中可充分利用这一优势,使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力,树立正确的价值观。
本节课的教学应立足于培养学生的思维能力,通过学习物理研究方法,使学生学会思考问题。在建立“功率”概念中,让学生体会用比值方法来建立一个新物理概念。机车起动过程的分析着重培养学生的逻辑思维,引导学生认识物理与社会生活的密切联系,综合运用动力学知识和功率概念分析问题和解决问题的能力。通过学生设计测量人的做功功率的实验,达到学以致用的目的,培养学生运用科学知识解决实际问题能力。
2.教学目标:
(1)通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义,理解功率概念。
(2)从功率概念的定义,体会用比值方法建立物理概念的方法。
(3)理解功率与力和速度的关系。会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
(4)了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率区别和联系。
(5)具有敢于发表自己观点,坚持原则,善于合作的良好习惯。
3.重点难点:教学重点是理解功率的概念;难点是理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。
问题:人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功,这与人力直接做功或畜力做功,在完成功的快慢方面有何不同?请举例说明。(引发学生思考,让学生从身边生活寻找做功事例,并思考机械与人或畜力做功的差异。)
功是能量转化的量度,人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人,其做功的快慢是不同的。(分析一些生产事例、工作场面,或展示一些做功快慢不同的图片。有条件的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景,使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识,从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。)
参考事例:①挖土机与人,要完成相同的挖土任务,人花的时间要长得多。②建筑工地上要把砖块或水泥等建筑材料搬到楼顶上,起重机和搬运工相比,起重机要比工人快得多。③从水井里提水,使用抽水机比人工要快得多④家住在高楼(如8层),乘电楼比走路要快得多。⑤拖拉机耕地比牛耕地要快得多,等等。列举生产、生活中发生的事例,使学生体会功率与生活、生产息息相关,无处不在,研究功率具有重要的现实意义。
说明:通过引导学生分析有关事例,形成初步共识:人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快;大卡车比拖拉机做功快;拖拉机耕地比牛耕地要快;起重吊车比搬运工人做功快;抽水机比辘轳提水快,等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。
通过一个实际问题,具体数据,让学生感性地认识做功的快慢。如在某高楼建筑中需要搬运一批砖头到一高层上,在搬运砖头过程中,起重机和搬运工人的生产记录情况如下表所示:
师:不同的机器或物体做功有快有慢,如何来衡量做功的快慢呢?请同学们思考并提出解决方案。(引导学生思考:如何比较物体做功快慢?讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。)
预测学生可能有以下回答:
①选择相同时间,比较做功多少,做功多的,做功就快;
②选择做相同的功,比较做功的时间长短,时间长的,做功就慢。
③类比“速度”的定义方法,用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”。
说明:对学生提出的各种方案可能有问题或不完整,教师应鼓励学生在交流中补充完善自己的认识。
教学中注意引导学生类比如“速度”、“加速度”概念的定义方法,体会比值法定义功率概念。
(1)定义式:物理学上用物体所做的功W与完成这些功所用时间t的比值,作为在该时间内物体平均做功快慢的量度。即 P=W/ t
(3)单位:教师请一位同学正确地说出公式中各个字母所表示的物理量及其单位。
(4)功率是标量,功率表示做功过程中能量转化的快慢。
(5)讨论与交流:
小实验:把一枚硬币放在书的封面上,打开书的封面形成一个斜面,并使硬币开始下滑。请同学仔细分析一下,在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用?哪些力做正功?哪些力做负功?哪些力不做功?如果斜面的倾角增大,情况会有什么变化?倾角增大时,功率是否也增大?
提示:①比较不同倾角时的功率,应注意硬币开始下滑处的高度应相同。讨论功率时须指明哪个力的功率。②实验的分析讨论,要注意所分析的是某个力的
平均功率。注意引导学生进行受力分析、做功分析,可利用功率的定义式,在理论上进行的推演,使思维更加严密。
①汽车发动机:5×104 W ~ 15×104 W ②摩托车约2×103 W ③喷气客机约2×108 W④火箭的发动机约 1×1013 W ⑤ 人的平均功率约 1×102 W ,优秀运动员短时间内的功率可达1000W ⑥人心脏跳动的功率 1。5W左右 ⑦万吨巨轮 106W以上 ⑧蓝鲸游动的功率可达350kW 等等。
思考与讨论:一部汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶,试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同?为什么?
预测学生会回答:
①载重汽车与地摩擦力较大,牵引力也大,由于行驶速度一样,故相同时间内,载重车的牵引力做功较多,所以载重汽车的输出功率较大。
②载重汽车行驶得比空车慢,因此功率较小。
③载重汽车比空车费力,因此载重车的输出功率较空车时要大些。
说明:上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学生分析可能会出现片面和不完整回答,教师要参加到学生的讨论分析中,帮助、启发和引导学生形成正确的认识。
(正确的回答应是①)。教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论,如汽车在上坡和下坡时功率、速度和牵引力会怎样变化?
接着,教师引导学生思考,如何计算牵引力的功率。(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演,培养良好的科学思维能力和思维习惯)
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功率
(一)引入课题
首先以提问方式复习上一节所学习的主要内容,重点是功的概念和功的物理意义.
然后提出力对物体做功的实际问题中,有做功快慢之分,物理学中又是如何来描述的?这节课我们就来研究这个问题.
(二)教学过程
1、功率
初中同学们学习过功率的有关知识,都知道功率是用来描述力做功快慢的物理量.我们一起讨论一些问题.
力F1对甲物体做功为W1,所用时间为t1;力F2对乙物体做功为W2,所用时间为t2,在下列条件下,哪个力做功快?
A.W1=W2,t1>t2; B.W1=W2,t1<t2;
C.W1>W2,t1=t2; D.W1<W2,t1=t2.
上述条件下,哪个力做功快的问题学生都能作出判断,其实都是根据W/t这一比值进行分析判断的.让学生把这个意思说出来,然后总结并板书如下: 功率是描述做功快慢的物理量.
功和完成这些功所用的时间之比,叫做功率.如果用W表示功,t表示完成这些功所用的时间,P表示功率,则:
P=W/t
明确告诉学生上式即为功率的定义式,然后说明P的单位,W用J、t用s作单位,P的单位为J/s,称为瓦特,符号为W.最后分析并说明功率是标量.
接下来着重说明,功率的大小与单位时间内力所做的功为等值.
至此,再将功的定义式与速度v的定义式作类比,使学生理解,虽然研究的是不同性质的问题,但是研究方法是相同的(同时也为后面讲瞬时功率做了些准备).然后提出问题,与学生一起讨论功率的物理意义.
上一节我们讲了功的概念、功的公式之后,经过分析和讨论,对功的物理意义已有所了解.谁能复述一下?
在学生说出做功过程是能量转化过程之后,立即启发:那么做功快慢恰能表明能量转化的快慢吗?因此,应该将功率理解为是描述做功过程中能量转化快慢的物理量,并将这一认识进行板书.
2、平均功率与瞬时功率
举例:一个质量是的物体,从地面上方20m高处开始做自由落体运动,第1s时间内下落的位移是多少?(与学生一块算出是5m,g取10m/s2)这1s内重力对物体做多少功?(与学生一起算出W1=50J)第2s时间内物体下落的位移是多少?(15m)这1s内重力对物体做多少功?(W2=150J)前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大?(P1=50W,P2=150W)这2s时间内重力对物体做功的功率是多大?(P=100W)
指出即使是同一个力对物体做功,在不同时间内做功的功率也可能是有变化的.因而,用P=W/t求得的功率只能反映t时间内做功的快慢,只具有平均的意义.板书如下:(1)平均功率:
P=W/t(2)瞬时功率
为了比较细致地表示出每时每刻的做功快慢,引入了瞬时功率的概念,即瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量.
提出瞬时功率如何计算的问题后,作如下推导:
一段较短时间内的平均功率可以写成如下公式:
P=W/t=W = F·s/ t,而s/t=v
所以:P= F·v
当t值足够小时,v就表示某一时刻的瞬时速度,所以这时P就表示该时刻的瞬时功率.
因此 P=F·v 就是瞬时功率计算公式
讨论:
①如果作用于物体上的力F为恒力,且物体以速度v匀速运动,则力对物体做功的功率保持不变.此3eud教育网 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!3eud教育网 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!
情况下,任意一段时间内的平均功率与任一瞬时的瞬时功率都是相同的.
②很多动力机器通常有一个额定功率,且通常使其在额定功率状态工作(如汽车),根据P=Fv可知:
当路面阻力较小时,牵引力F也小,v可以大,即汽车可以跑得快些;
当路面阻力较大,或爬坡时,需要比较大的牵引力,v必须小.这就是爬坡时汽车换低速挡的道理.
③如果动力机器原来在远小于额定功率的条件下工作,例如汽车刚刚起动后的一段时间内,速度逐渐增大过程中,牵引力仍可增大,即F和v可以同时增大,但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度,即当Fv=P额.以后,这种情况不可能实现.
应用公式P=Fv计算m=1kg的物体做自由落体运动中下落1s末和2s末的瞬时功率.
由v1=10m/s按公式求得P1=100J;由v2=20m/s按公式求得P2=200J.
根据上述结果启发学生思考瞬时功率的物理意义.最后指出,此题中是重力对物体做功,使重力势能逐渐向动能转化.随着时间的延续,重力势能向动能转化加快.
3、例题讲解
例
1、如图1所示,位于水平面上的物体A的质量m=5kg,在F=10N的水平拉力作用下从静止开始向右运动,位移为s=36m时撤去拉力F.求:在下述两种条件下,力F对物体做功的平均功率各是多大?(取g=10m/s2)
(1)设水平面光滑;
(2)设物体与水平面间的动摩擦因数μ=.
解答过程可分为三个阶段:
①让学生计算力F在36m位移中所做的功,强调功只由F和s这两个要素决定,与其它因素无关,因而两种情况下力F做的功相同,均为W=360J.
②由同学计算这两次做功所用的时间.用牛顿第二定律求出:
分别求出t1=6s,t2=12s.
③用功率的定义式即平均功率的计算公式求得P1=60W,P2=30W.
如果有的同学用公式vt2=2αs分别求出每次的末速度,再用公式:
和,最后用 求得最后结果也可以,并指出这是 求出每次的平均速度 解决问题的一另一思路。
例
2、如图2所示,位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=2m/s的速度向右做匀速直线运动.已知F的大小为100N,方向与速度v的夹角为37°,求:
(1)拉力F对物体做功的功率是多大?
(2)物体向右运动10s的过程中,拉力F对它做多少功?(sin37°=,cos37°=)
通过此例题的解答,让学生掌握功率的计算公式P=Fvcosα,并提醒学生,不要认为F与v总是在同一直线上;并且知道,在功率已知的条件下,可以用W=P·t计算一段时间内力所做的功.第(1)问的结果为P=160W;第(2)问的结果为W=1600J.
例
3、课本p.139上的例题,注意区分几个概念.
(三)课堂小结
1、我们讲了功率概念之后,得到了两个公式,定义式P=W/t和瞬时功率的公式P=F·v.
2、公式P=W/t中的t趋近于零时,P即为瞬时功率.不过此公式主要用来计算平均功率.公式P=Fv中,当v为瞬时速度时,P即为瞬时功率;当v用平均速度
时,也可计算平均功率.当然要注意 所对应的时间段.
说明:
1、将功率理解为表示能量转化快慢的物理量具有普遍意义.如一台电动机的额定功率是10kW,表明它每秒钟可以将10kJ的电能转化为机械能,不管它是否工作.因而机器的功率实际上可以表示它进行能量转化的能力大小.
2、力可以做负功,自然也有负功率.学生不问到时可以不讲.课本上也没讲.重要的不是功率的3eud教育网 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!3eud教育网 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!
正负问题,而是要结合实际问题说清楚能量转化的方向和快慢.例如,一物体沿粗糙水平面向前滑动,根据P=f·v可知其机械能向内能转化,转化的快慢与速度v成正比,这就表达清楚了,没有强调负功率的必要
扩展资料 额定功率与实际功率
额定功率是发动机正常工作时的最大功率,通常都在铭牌上标明,机器工作时,必须受额定功率的限制,这是基本原则,发动机实际的输出功率(即实际功率),可以小于额定功率,在某些情况下,实际功率也可以略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率.
关于汽车启动的运动过程分析
1、下面我们来讨论汽车起动的模型:(1)以恒定功率起动,其运动过程是:
2、以恒定加速度起动,其运动过程是:
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机车启动的两种过程
1、以恒定的功率起动:
机车以恒定的功率起动后,若运动过程中所受阻力f不变,由于牵引力,随v增大,F减小.根据牛顿第二定律,是做加速度减小的加速运动.直至,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况
时,a减小至零,此后速度不再增大,速度达到最大值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是,下面是这个动态过程的简单方框图
这一过程的v-t关系如图所示.
2、车以恒定的加速度a起动.
由 知,当加速度a不变时,发动机牵引力F恒定,再由 知,F一定,发动机实际输出功率P随v的增大而增大,但当P增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定3eud教育网 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!3eud教育网 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!
功率不变,v继续增大,牵引力F减小,直至 后匀速运动.
在P增至
时,车速达到最大值,此之前,车匀加速运动,其持续时间为
(这个 必定小于,它是车的功率增至
之时的瞬时速度).计算时,先算出F;,再求出
在P增至 图,最后根据 求t.
.下面是这个动态过程的简单方框之后,为加速度减小的加速运动.直至达到
这一过程的v-t关系如图所示。
习题精选
(一)1.质量为m的物体自高处自由落下,时间t内重力的平均功率为_____,t秒末重力的瞬时功率为_____.2.设飞机飞行时所受的阻力与其速度的平方成正比.如果飞机以速度v匀速飞行时其发动机的功率为P,则飞机以2v的速度匀速飞行时其发动机的功率为_____.3.起重机的钢绳吊着物体由静止开始竖直向上运动,先以加速度a(a<g)加速运动再匀速运动,最后减速运动到静止,则关于各段运动中绳的拉力的平均功率,下列说法中正确的是
A.第一段平均功率最大 B.第二段平均功率最大
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C.第三段平均功率最小 D.第一段平均功率最小
4.跳绳是一种健身运动,设某运动员的质量是50 kg,他1分钟跳180次,假定在每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的,则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少瓦?(g取10 m/s2)
5.站在自动扶梯上的乘客,如果他自己也沿着扶梯匀速上行.那么在运送乘客到达同样高度时,自动扶梯的发动机所消耗的功和功率的情况是
A.功增加,功率不变 B.功减少,功率不变
C.功不变,功率增加 D.功不变,功率减少
E.功和功率都不变 F.功和功率都减少
6.在20 m高处以大小相等的初速度v0=20 m/s将三个质量均为 kg的小球a、b、c分别竖直上抛、平抛和自由落下,从抛出到落地的全过程中,求重力对三球做的功和平均功率(不计空气阻力,g=10 m/s2) 参考答案:
W5.B6.20 J、20 J、20 J10((二))W,10 W,10 W
1.如图所示,在竖直向上加速运动的电梯中有一个斜面,斜面上有一个木块与斜面一起随电梯向上加速运动,木块相对斜面静止.试分析木块受到力做功情况.
2.有一物体受一水平力作用,第一次在光滑的水平面上前进了 位移,第二次在粗糙的水平面上前进了 位移,试比较两次F做功情况.
3.斜面体A放在光滑的水平面上,滑块B沿斜面加速下滑,如图所示,试分析 滑块B所受各力在滑块B下滑过程中的做功情况.
4.质量为m的木块,在水平恒力F作用下从静止开始沿光滑的水平面运动 时间,则在 s末的功率为,在整个 时间内F做功的平均功率为 .
5.汽车发动机的额定功率为60,汽车的质量为,它与地面的动磨擦因数为 则:
(l)汽车保持额定功率起动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车从静止开始以)
6.如图所示,质量为 的物体从光滑的斜面顶端自由下滑,斜面高为,长为,求在从顶端滑至底端的过程中,受到的力所做功及它们的冲量.
7.一光滑小球沿半圆形圆槽从槽口由静止沿槽滚至槽底所用时间为t,速度为,则此过程中().
(A)槽对小球的支持力冲量为零(B)槽对小球的支持力做功为零
3eud教育网 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!的加速度匀加速起动,这一过程能维持多长时间?(g取 3eud教育网 百万教学资源,完全免费,无须注册,天天更新!
(C)槽对小球的冲量为m
(D)小球所受合外力冲量为m
8.在水平的船板上有一人拉着固定在岸边树上的绳子,用力使船向前移动(如图),关于什么力对船做功的下列说法中正确的是()
A.绳的拉力做了功
B.人对绳的拉力做了功
C.树对绳子的拉力做了功
D.人对船的静摩擦做了功
9.一质量为 的木块静止在光滑的水平面上,从
开始,将一个大小为 F的水平恒力作用在该木块上,在()
时刻F的功率是
A. B. C. D.
10.汽车额定功率为 定功率,汽车行驶中受到的阻力 随速度的增大而增大,假如汽车始终都在额下工作,那么汽车所能达到的最大速度是多少(如图所示)
【参考答案】
1.解答分析木块受力情况.因为木块加速向上运动,所以其受力图如图,重力G与位移方向相反,重力做负功;支持力N与位移方向的夹角为锐角,支持力做正功;静摩擦力f与位移方向的夹角也为锐角,则静摩擦力做正功.
2.因为,F,一定,故两次力F做功相同.
为B 3.提示 画出A、B的始末位置,分析两物的位移,注意B的对地位移 相对A的位移 位移 与A相对地的位移 的合成(如图),找出各力与B的对地的夹角即可判断各力的做功情况.
来求: 4.解答 时间末的功率为瞬时功率,用
.
时间内平均功率用 来求:
.
时,汽车的速度最大,此时:
,5.解答(1)汽车以额定功率起动,当
所以最大速度
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(2)汽车以匀加速直线运动起动,汽车在匀加速运动过程中的最大速度
根据牛顿第二定律
②
①
由① ②得:
匀加速直线运动过程维持的时间
6.解答 受到竖直向下的重力
.
和垂直于斜面斜向上的弹力N,如图所示,先求斜面下滑的时间:
,,重力所做的功: .
.
重力的冲量:
方向竖直向下.
弹力所做的功: .,弹力的冲量:
冲量方向沿垂直斜面方向向上.
7.解答 正确答案为(B)、(D).
8.解析 绳的拉力、人对绳的拉力和树对绳子的拉力并没有作用于船,没有对船做功.只有人对船的静摩擦力作用于船,且船发生了位移,故对船做了功,且做正功.设想一下若船板光滑,人与船之间无摩擦力,则人拉绳时,人前进了,船则在原处不动,没有力对船做功.
9.解析 此题不少同学选C,原因是将
时刻的功率错误的理解为T这段时间内的平均功率,从而用 求得C答案.因此出现了错误.T时刻的功率为瞬时功率,只能用 求解.
因为物体加速度,T时刻速度
所以,故选项B正确.
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10.解 开始起动时.车速较小,由 汽车所受的合外力
得,F牵引力很大,由于
小所以阻力
也小,比较大,汽车的加速度较大;随着汽车速度的增大,阻力也在多大,牵引力在减小,但只要 那么汽车所受的合外力就不为零,汽车就有加速度,汽车的速度就变大,所以汽车做的是加速度逐渐减小的变加速运动,当速度增大到某一个值时,牵引力F减小到某一个值,阻力增大到某一个值,这时如果 加速度
,速度,那么,加速度为零,则牵引力,阻力,都是确定的值,不再发生变化,这时速度的值为最大值,用公式表示为:
在通常计算中,一般假设阻力恒定不变,那么上述结论对这种情况一样成立.
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物理概念和物理规律是物理知识的核心内容,是物理课中的基础知识,物理定律是通过归纳大量事实和实验中认识的客观规律后形成的科学结论。下面给大家分享一些关于高一物理的学习建议,希望对大家有所帮助。
高一物理的学习建议1、三个基本。
基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。
关于基本概念,举例子:速率。它有两个意思:一是表示速度的大小;二是表示路程与时间的比值(如在匀速圆周运动中),而速度是位移与时间的比值(指在匀速直线运动中)。关于基本规律,比如说平均速度的计算公式有两个经常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2。前者是定义式,适用于任何情况,后者是导出式,只适用于做匀变速直线运动的情况。
2、独立做题。
要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
3、物理过程。
要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。
画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
4、上课。
上课要认真听讲,不走思或尽量少走思。不要自以为是,要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。
入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。
5、笔记本。
上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。
课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。
笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经学看,要能做到爱不释手,终生保存。
新高一物理学习方法建议一、熟练记忆物理规律、定义、公式等。
很多同学有一种误解,认为理科知识以理解为主,根本不需要记忆。理科知识以理解为主,这一点正确。但是不需要记忆就不对了。同学们牢记这句话:背过公式不一定会做题,但背不过公式一定不会做题。
二、掌握物理学科特有的思维方式。
中学的物理规律并不多,但是物理现象和过程却千变万化。只掌握了基本概念和规律是不够的,还必须掌握科学的思维方式。如假设法,理想化法,等效替代法,隔离法与整体法,独立作用原理以及合成原理等等。
三、一定把老师补充的知识学好。
老师补充的知识课本没有,所以有同学认为老师补充的知识不重要,可学可不学。这种理解是错误的。比如,高一上学期老师肯定给同学们补充一个知识点:力的正交分解法。这个知识高中教材中没有,但是高考里面的标准答案都是正交分解法来解析。所以,老师补充的内容一定要认真做好笔记,不懂的一定要搞明白。
四、做好笔记,建立好改错本。
做笔记同学们一开始都能做到,但是不规范。笔记本注意以下几个方面:不要综合笔记本,每科一个笔记本;不要让记笔记耽误你的听讲;下节课上课之前一定要浏览一遍笔记本。改错本就是把平时的错题改正的本子,要注意:把原题抄下来;不看老师答案看自己能否做出来;简要写出错误原因和解题的思路。
物理概念学习法一个物理概念,它是某类型物理现象的概括;是物理知识的核心内容之一。学习物理概念应该注意:
1.归纳概括
就是将物理进行分类比较,将同一类型的物理现象的共性找出来,概括并能说明这一类型的物理现象的本质特征。例如;“质量”概念,各个物体的物质组成不同,但“物体所含物质的多少”就是物体的共性,即质量,与物体的形状,所处的状态,地理位置和温度无关。
2.实例联系
抽象概念的理解是困难的,如果把“概念”放在实例中去记忆,去理解,就要简单得多,也就要容易区分相关因素和无关因素,找出共同特征。如“蒸发”概念,对应水在任何温度下都能蒸发,且需吸热,就能够很快地对“蒸发”概念理解透彻。
3.内涵与外延
不能将物理概念任意外推,如果这样就会导致概念与事实不相容的矛盾。例如:“惯性”这个概念,它说明一切物体都具有的保持其原来的运动状态性质,物质运动静止,不是因为物体是否受力,而是物体具有“惯性”。受力与否,是决定物体运动状态变化与否的必要条件。两千多年前,古希腊科学家亚里斯多德认为:“力是维持物体运动的原因”,他之所以错误,就是没有概括出物体运动的本质特征。
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