《功功率机械效率机械能.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功功率机械效率机械能.ppt（38页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、功和机械能,（功 功率 机械效率 机械能）,本课时涉及的考点有：做功的两个必备因素，功的计算公式，功率的概念理解及计算，有用功、总功和机械效率的概念及计算，能的概念理解，影响动能和势能大小的因素，动能和势能转化的实例，分析动能、势能变化对机械能的影响，能的转化与守恒.从中考命题看，上述考点常以填空、选择、实验、计算题型出现.由于与日常生活紧密联系，所以出现了考查学生运用知识解决实际问题能力的题型.,一、功,距离,1做功：物体在力的方向上移动了_，就说这个力做了功2做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的_，另一个是物体在这个力的方向上_,3功的计算：,力,移动的距离,(1)功的定义：在物理学中
2、，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功用符号 表示,W,(2)功的定义式：.,WFs,4功的单位：_，简称焦，符号是_.1 J 1Nm,焦耳,J,距离,力,省功,5功的原理：人们使用机械时，省力必然费_，省距离必然费_，也就是使用任何机械都不_,WGh,例 1(2011 年广安)在下列的四种情境中，人对物体做功,的是(,),B,A提着水桶在水平地面上匀速前进B扛着米袋慢慢爬上楼梯C用力推汽车，汽车没动D举着杠铃原地不动,例 2如图 711 所示，已知物体 A 和 B 质量相等，A 在粗糙的水平地面，B 在光滑的斜面现它们分别在同样大小的力 F 作用下沿 F 的方向分别移动了距离 s，则 F
3、 对物体做的功,(,),B,图 711,A对 A 做的功多C对 B 做的功多,B对 A 和 B 做功一样多D条件不足，无法确定,二、各种功和机械效率1有用功：(1)定义：对人们有用的功，一般指克服物体重力做的功,(2)计算公式：W 有用Gh_.,mgh,2额外功：(1)定义：一般指人对动滑轮、绳子及克服摩擦力做的功(2)计算公式：W 额外 3总功：(1)定义：有用功和额外功之和，一般拉力做的功为总功,W 总W 有用,(2)计算公式：W 总.,Fs,4机械效率：(1)定义：有用功跟总功的比值(2)公式：_100%.(3)任何机械的机械效率都.,小于100%.,5,(1)提升同一重物，动滑轮越 的
4、滑轮组，机械效率越高(2)同一滑轮组，提升的重物越，机械效率越高,少,重,例 3某实验小组在“测定滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第 1、2、3 次实验的装置分别如图 712 中的甲、乙、丙所示,图 712,(1)比较第 1 次实验和第 2 次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率_(2)填写实验 3 中的机械效率，比较第 2 次实验和第 3 次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率_,越高,72.7%,越低,(3)如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为 4 N 时，测力计的拉力为 1 N，那么当钩码重为
5、 9 N 时，该滑轮组的机械效率是_思路点拨：(1)使用相同的滑轮组提升不同质量的钩码时，滑轮组做的额外功相同，提升的钩码越重，做的有用功越多，,机械效率越高(2)实验 3 中，,0.4 J0.55 J,72.7%.使用不同的滑,轮组提升相同的重物时，滑轮组做的有用功相同，动滑轮的个数越多，滑轮组做的额外功越多，机械效率越低(3)当丙图中钩码重 4 N 时，G 轮5FG5 N4 N1 N，当钩码重 9 N,Gh 9N时，GhG 轮 h 9 N1 N,90%.,90%,例 5如图所示，重为500 N的物体与地面间的摩擦力是 150 N，为了使物体匀速移动，必须在绳端施加60 N的水平拉力，则滑轮
6、组的机械效率为_；若物 体移动速 度为0.2 m/s，则1 min内拉力所做的功为 _ J.,83.3%,2160,例 6 如图所示，将体积为2.l-3m3的松木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N松 木块沿斜面移动lm，上升的高度为30cm 求：(1)松木块的重力(2)斜面的机械效率(g=10Nkg 木=0.5lO3kgm3。),解：（1）GmgVg 0.5lO3kgm32.l-3m310NKg10N（2）W有Gh10N30102m3J W总FS4N1m4J W有W总3J4J75%,例 7 下面是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程
7、度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。（1）实验还需补充的器材有_；（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。通过分析数据，你可以得出结论：_；（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率是_；（4）斜面的机械效率可能与斜面的_有关。,弹簧测力计,同一斜面，机械效率与物重无关,78.9%,粗糙程度、倾斜程度,1.定义：物体在_所做的功，叫功率 意义：表示 的物理量。,三、功率,单位时间内,2公式：_.,3单位：_，符号是.其他单位：千瓦，符号是.,瓦特,做功快慢,注意：功
8、、功率和机械效率之间没有必然的联系，做功 多，功率不一定大；功率大，机械效率不一定高,W,kW,4推导式：当物体在力 F 的作用下，以速度 v 做匀速直线,时，F 与 v 成_,Fv,反比,例如：汽车在爬坡时要 车速，才能获得较大的牵引力。,减慢,例 8 关于功率的说法中正确的是()A.做功越多，功率越大 B.功率大的机器做功时间一定短 C.功率大的机器做功一定快 D.功率大的机器机械效率一定高,例 9 下列关于机械效率的说法中正确的是()A.做功多的机械，机械效率一定高 B.单位时间内所做的功越多，机械效率越高 C.使用任何机械的目的都是为了省功 D.使用任何机械，它的机械效率总小于1,D,
9、C,例 10(2011 年沈阳)举重是我国的优势体育项目一位身高 180 cm 的运动员和一位身高 160 cm 的运动员，在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功分别为 W1 和 W2，功率分别为 P1 和 P2，则下列关系式正确的是,(,),B,AW1W2，P1P2CW1W2，P1P2,BW1W2，P1P2DW1W2，P1P2,1(2012 年广州)图 713 的剪刀剪纸的机械效率为 80%，,这表示(,),D,A若动力是 1 N，则阻力是 0.8 NB若阻力是 1 N，则动力是 0.8 NC若动力做功 1 J，则有 0.2 J 的功用于剪纸D若动力做功 1 J，则
10、有 0.8 J 的功用于剪纸,2(2012 年茂名)如图 714 所示，工人通过滑轮组使重 600 N 的箱子以 0.4 m/s 的速度从地面升到 12 m 高的五楼上求：,(1)若箱子平放时与楼板的接触面积为 0.15 m2，,箱子对楼板的压强为多大？,(2)工人吊起箱子的过程中做的有用功是多少？,(3)若滑轮组的机械效率为 80%，则工人做,功的功率为多少？,600 N0.15 m2,300 W.,W 有用W 总,箱子对楼板的压强为 p,(3)箱子上升所用的时间为 t,根据,W有用 7.2103 J,W总 9103 J,【答案】解：(1)箱子对楼板的压力为 FG600 N,FS,4103
11、Pa.,(2)工人对箱子做的有用功为W有用Gh600 N12 m7.2103 J.,h 12 mv 0.4 m/s,30 s.,得,拉力做的总功 W 总,80%,9103 J,拉力的功率为 P,t 30 s,3(2011 年广州)用图 715 甲、乙两种方式匀速提升重为 100 N 的物体，已知滑轮重 20 N、绳重和摩擦力不计则,(,),D,图 715A手的拉力：F 甲F 乙；机械效率：甲乙B手的拉力：F 甲F 乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F 甲F 乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F 甲F 乙；机械效率：甲乙,4(2011 年广东)在水平地面上，工人用 100 N 的水平推力推动重 150
12、N 的箱子，4 s 内前进了 6 m，在这个过程中，木箱所受的重力对木箱做的功为_J；工人对木箱做的功为_J；箱子运动的平均速度为_m/s.,0,600,1.5,5(2010 年肇庆)如图 716 所示，动滑轮的重量是 G0，物体的重量是 G(GG0)，提升距离仍是 h，此时动滑轮的机械效率为1，则1_(填“”、“”或“”).,Gh,什么是机械能？,机械能,动能,势能,重力势能,弹性势能,我们都具有能量，你能给我们分分类吗？,流水推竹排前进,风吹帆船前进,举高的重锤,高山上的大石块,物体由于运动 而具有的能叫动能,动能的大小跟哪些因素有关？,1、动能的大小跟物体运动的速度有关,2、动能的大小跟
13、物体的质量有关,实验：探索动能与速度的关系,质量相同时，速度的物体能做的功多，表明它具有的动能,大,多,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,多,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,判断动能变化情况,一辆汽车加速运动，它的动能。火车进站时做减速运动，它的动能；停止后，它的动能等于。一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它 的动能。,汽车空载和满载时以相同速度前进：动能大。某同学慢跑和快跑时：动能大。,学以致用,变大,变小,0,变小,满载,快跑,物体由于被举高而具有的能叫重力势能,猜想：,重力势能的大小可能跟哪
14、些因素有关？,1、重力势能的大小跟物体被举高度有关,2、重力势能的大小跟物体的质量有关,想一想,高度在没有特殊说明时，一般指离开地面的高度,实验探索二、重力势能大小与哪些因素有关,1、选择仪器：,信息:质量不同的小车从一个斜坡的同一高度释放,运动到水平面时速度的大小相等。,设计实验方案：,实验：,归纳结论：,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,探索重力势能与物体的质量的关系,探索重力势能与物体被举高度的关系,通过实验我们知道：质量相同的物体高度_，重力势能_。高度相同的物体质量_，重力势能_。重力势能与_和_有关，物体被举得越_，
15、质量越_，它具有的重力势能越大。,越高,越大,越大,越大,质量,高度,越大,越高,一、什么是弹性势能？,物体由于发生弹性形变而具有的能,外力撤消后，能完全恢复原来形状的形变,二、弹性势能的大小与哪些因素有关？,弹性势能的大小可能与弹性形变有关。,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,如果一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,运动,弹性形变,被举高,1.人们利用火箭把人造卫星送入太空，在发射人造卫星时要用多级火箭，从能量转化角度 看，是将_能转化为_，减轻火箭的质量，从而达 到很大的_，把人造卫星送入预定轨道.2.人造地球卫星从远地点向近地点运动时，_减小，_增大，速度越来越_；反之，从近地点向远地点运动时，_增大，_减小，速度越来越_.3.抛出上空的篮球，如果它的动能是30 J，机械能是50 J，那么它的重力势能为_J.4.由我国自行研制的“神舟”号飞船成功发射并按时返回指定地点.“神 舟”号载人舱下降到地面附近时，由于空气阻力做匀速直线运动，则它的动能_，势能_，机械能 _(填“变大”、“变小”或“不变”),化学,机械能,速度,重力势能,动能,大,重力势能,小,动能,2 0,不变,变小,变小,学以致用,
