资源预览内容
第1页 / 共9页
第2页 / 共9页
第3页 / 共9页
第4页 / 共9页
第5页 / 共9页
第6页 / 共9页
第7页 / 共9页
第8页 / 共9页
第9页 / 共9页
亲,该文档总共9页全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
资源描述
1功和机械效率教案功和机械效率教案一、功:一、功:1、力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固:巩固:某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。 (原因是足球靠惯性飞出) 。3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式:W=FS4、功的单位:焦耳,1J= 1Nm 。 把两个鸡蛋举高 1m ,做的功大约是 1 J 。5、应用功的公式注意:分清哪个力对物体做功,计算时 F 就是这个力;公式中 S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。 功的单位“焦” (牛米 = 焦) ,不要和力和力臂的乘积(牛米,不能写成“焦” )单位搞混。6、功的原理内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。7、说明: (请注意理想情况功的原理可以如何表述?) 功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。 使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。 我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)8、应用:斜面 理想斜面:斜面光滑 理想斜面遵从功的原理; 理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为 f ,则:FL=fL+Gh;这样 F 做功就大于直接对物体做功 Gh 。二、功率:二、功率:1、定义:单位时间里完成的功2、物理意义:表示做功快慢的物理量。3、公式: = Fv4、单位:主单位 W 常用单位 kW mW 马力 换算:1kW=103W 1mW=106 W 1 马力=735W某小轿车功率 66kW,它表示:小轿车s 内做功 66000J PW t=25、测量人体输出功率的计算式是: 。人骑自行车的功率约为 W。人正常爬楼的功率约为 W。反映机械输出功率的计算式是: ,汽车爬坡时减小速度是为了增加 。6、机械效率和功率的区别:功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。三、机械效率:三、机械效率:1、有用功:定义:对人们有用的功。公式:W有用Gh(提升重物)=W总W额=W总斜面:W有用= Gh2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W额= W总W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额=f L3、总功: 定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W总=W有用W额=FS= W有用 斜面:W总= fL+Gh=FL4、机械效率: 定义:有用功跟总功的比值。 公式: 斜 面: 定滑轮:动滑轮:滑轮组 有用功总小于总功,所以机械效率总小于 1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为 60%表 示有用功占总功的 60% 。 提高机械效率的方法:(1)增加 ,即使用同一滑轮组,在条件许可的情况下,尽可能多提重物。 (2)减少 ,即使用不同的滑轮组提相同的重物,尽可能少用动滑轮,尽量减少摩擦。同一滑轮组时, (1)若不同的绕线方式,_, (2)增加钩码重,则 _, (3)重物提升高度变大,_。 (4)若减少摩擦、减轻动滑轮的重,则 _。 (5)不同的滑轮组, 一般 _。 注:注:机械效率与功率的区别 功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快;机械效率是表示机械对总功利用率 高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高, 如内燃机车的功率是 4210W,但它的效率只有 3040%;而机械效率高的机械,它的功率不 一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达 80%,但功率只有几瓦. 机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高. W有用 W总 =Gh FL=Gh FS=Gh Fh=G F=Gh FS=Gh F2h=G 2F=Gh FS=Gh Fnh=G nF=35、机械效率的测量: 原 理: 应测物理量:钩码重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳的自由端移动的距离 S 器 材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。 结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:A 动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。B 提升重物越重,做的有用功相对就多。C 摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。典型例题精析典型例题精析 题型题型 面向全体、双基巩固面向全体、双基巩固 例 1 用同一滑轮组分别把 100N 和 200N 的重物匀速提高 5m,如果两种情况下的额外 功相等,则( ). A.所做的总功不相等B.所做的有用功不相等 C.两次的机械效率相等D.用于拉绳子的力两次相等 解析:匀速提高物体时,有用功 W有=Gh,因为物重不同,所以两次用于拉绳子的力以 及有用功必然不相等.在额外功一定的情况下,有用功越多,则有用功在总功中所占的比例 也必然会增大,所以机械效率也就不会相同. 答案:B 注意注意 尽管是同一个滑轮组,但它们的机械效率却并不相同,要注意理解. 例 2 不计摩擦,将一动滑轮改为定滑轮来提高重物,这样一定能( ). A.提高机械效率B.提高功率C.改变用力方向D.节省力 解析:使用定滑轮提高重物,只能改变力的方向,但不能省力;用动滑轮提高重物时, 尽管省力,但要克服动滑轮的重力多做额外功,所以效率会很低.功率是反映做功快慢的, 它的大小由做功的人来决定.如果慢慢地提高重物,则功率会很低,反之若很快地提起重物, 则功率也会提高.所以 B、D 是错误的. 答案:AC 评注:若将定滑轮改为动滑轮使用,省力了但效率却降低,意味着效率高低与省力多 少没有关系. 例 3 (2004广东省)用图 9-6-1 所示的滑轮组将重为 G 的物体匀速提升 h,绳子移 动的距离为 ;所做的有用功为 ;设所用的拉力为 F,则该滑轮组的机 械效率为 .W有用 W总 =Gh FS=4分析:动滑轮上有三股绳子,重物 G 上升 h,则绳子自由端移动的距离为 3h,有用功为 W有=Gh.拉力 F 所做的功为 W总=Fs=3Fh,机械效率为=.FG FhGh WW33总有51以下事例中,重力做功的是 ( ) A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行 C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动 2下列各种情况中做功的是( ) .用竖直向上的力提水桶在水平面行走 .用水平力推重物在水平地面上行走 .运动员举高 1800 牛的杠铃坚持 10 秒钟 .水球重 50 牛,沿光滑水平面运动 10 米 3用三种方法来提升同一个重物:a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高 h ;b.沿光滑斜面将 重物提高 h;c.用手直接将重物提高 h.其中做功大小是:( ) .a 方式做功最少 .b 方式做功最少 .c 方式做功最少 .三种方式做功一样多 3汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是 ( ) A汽车的牵引力为零 B汽车所受的摩擦力为零 C汽车牵引力所做的功为零 D汽车所受的合力为零 4某学生用 40 牛的力将重 60 牛的铅球抛出 5 米远,则铅球在空中运动过程中,人对铅 球所做的功是:( ) 200 焦 300 焦 0 焦 500 焦 5重 50N 的重物,在 10N 水平力的作用下,沿水平方向移动了 5m,那么重力对重物做 的功是 ( ) A.50J B.250J C.0 D.上述都不对 6教学大楼每层楼高为m,小明提着一重为 50的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再 沿三楼水平走廊走了m 进入课室,从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为( ) 0 J 300 J 450 J 500 J 7当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器 ( ) A.做功多 B . 做功少 C . 做功快 D . 做功慢 8下面说法中正确的是( ) A.浸没在水中的物体,密度越大,受到的浮力越小 B.既省力又省距离的机械是不存在的 C.机械的功率越小,做功越小 D.一块冰熔化成水后,体积、密度、质量和比热容均发生变化 9登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了 12s,该同学登楼时克服重力做功 的功率最接近于( ) A500W B100W C50W D10W 610一个质量为 50kg 的人,在 10s 内连续向上跳 12 个台阶,已知每个台阶的高度为 0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g 取 10N/kg) ( ) A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W 11一吊车在 2s 内将 1500N 的货物提高 2m 后,在空中停留了 3s,又在 5s 内沿水平方 向将货物移送了 10m,则 10s 内吊车的功率为( ) A300W B2000W C3000W D1500W 12 “五一“假期,小林和爸爸一起去登红山,小林用了 15min 登到山顶,爸爸用了 20min 登上了山顶,爸爸的体重是小林的 1.5 倍,则小林与爸爸的登山功率之比为( ) A98 B89 C12 D21 13甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为 31,则甲、乙两台机 器的( ) A. 做功之比为 11,受到的牵引力之比为 31 B. 做功之比为 11,受到的牵引力之比为 11 C. 做功之比为 11,受到的牵引力之比为 13 D. 做功之比为 13,受到的牵引力之比为 31 14分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一物体匀速提升到同一高度,其中机械效率最高的 是( ) A.定滑轮 B.动滑轮 C.滑轮组 D.无法确定 15甲、乙两个机械,甲的机械效率是 70%,乙的机械效率是 50%,则( ) .甲机械做功省力 .甲机械做功快 .甲机械做功多 .以上说法都不对 16下列关于机械效率的说法中,正确的是( ) A.越省力的机械,其机械效率越高 B.做的有用功越多,机械效率越高 C.做的总功越少,机械效率越高 D.额外功在总功中占的比例越小,机械效率越高 17用同一个滑轮组来测挂不同钩码时的机械效率,下述结论正确的是( ) .钩码较重的一次机械效率较高 .钩码较轻的一次机械效率较高 .两次机械效率是一样的 .机械效率与提升高度有关 18一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与 改进
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号