《功、功率、机械效率》复习学案
- 格式:doc
- 大小:2.96 MB
- 文档页数:5
功、功率、机械效率、合理使用机械能复习专题学案班级姓名学习目标:1、理解功、功率、机械效率的概念。
2、能熟练地运用功、功率、机械效率的公式进行有关的计算。
3、理解影响动能、重力势能、和弹性势能大小的因素,并能解决生活中的物理问题学习重点:简单机械的功、功率、机械效率的计算学习难点:功、功率、机械效率概念的理解课前准备:复习这四节节知识要点完成课前知识再现课前知识再现(一)、功:1、功的概念:一个力作用在物体上,使物体在上通过一段,这个力就对物体做了功。
2、做功的两个必要条件:力学里所说的功包含两个必要的因素:一是;二是。
注意:三种不做功的情况:“劳而无功”、“不劳无功”、“垂直无功”。
3、功的计算公式:,式中F表示作用物体上的力,S 表示物体在力的方向上通过的距离,W表示力对物体做的功。
功的国际单位是,用符号表示,1J= N﹒m(二)、功率:1、功率的概念:单位时间里完成的叫做功率,用符号表示。
2、功率的物理意义:功率是表示物体的物理量;3、计算功率的公式是:,功率的国际单位是,用符号表示,1W=1J/S。
(三)、机械效率:有用功是对人们有用的功(通常W有用=Gh),额外功是对人们没有用,但又不得不做的功,总功是有用功加额外功(通常W总=FS)。
机械效率是跟的比值,用字母表示。
机械效率的公式是:。
使用任何机械都不能省,,这个结论叫做。
换句话说:使用任何机械都要“费功”,只有理想情况才“等功”,所以机械效率总是 1(四)、机械能:1、能的概念:一个物体能够 ,我们就说它具有能量。
能量的 可用能够做功的多少来量度。
能量的单位是 ,用符号表示。
2、动能:物体由于 而具有的能叫动能,质量越 速度越 ,则物体动能越大。
3、势能:(1)重力势能:物体由于 而具有的能,质量越举得越 ,重力势能越大。
(2)弹性势能:物体由于 而具有的能,弹性形变越 ,弹性势能越大。
4、动能和势能的相互转化:动能和重力势能、弹性势能,可以相互5、机械能: 和 统称为机械能。
第十五章《功、机械效率、功率》功1、判断是否有力对物体做功。
(1)举重运动员举着杠铃不动。
(2)小明提着书包沿水平方向运动了一段距离。
(3)苹果从树上掉下来,重力对苹果是否做了功。
(4)足球被踢出去以后,向前滚动了几米。
2、下列关于力是否做功的判断,说法正确的是()A、提着水桶站在原地不动,水桶受到提力的作用,水桶相对于地面有距离,则提力做了功。
B、重10N的木箱,在3N的水平拉力下使它水平移动了2m,重力做了功。
C、手提木箱上楼,提力对木箱做了功。
D、一小球在光滑水平面上依靠惯性前进了10m,则摩擦力做了功。
3、体育课上,小明用500N的推力将重40N的铅球推出了8m,则小明推铅球做的功是()A、3200JB、4000JC、4320JD、无法判断4、起重机吊着重为9000N的圆木,将圆木匀速提高5 m,则起重机钢丝绳的拉力对圆木做的功是J,之后吊着圆木又水平移动了10 m,此时拉力做功为J在整个过程中拉力做的总功是J4、小华在水平面上用100N的水平推力,推着重200N的小车前进了10 m,当撤去推力后小车又前进了1 m,则小华做了多少功?除了克服物重做功外,还要克服____________及__________做功1、小明在用水桶提水时,不小心把水桶掉进井里,现他要把水桶打捞上来,但桶中还有部分水,则他在打捞桶的过程中,对做的功是有用功,对做的功是额外功,对做的功是总功。
2、判断:下面说法中是否正确1. 做功多的机械,机械效率高( )2.做总功越多,机械效率越低( )3.做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高( )4.做相同的总功时,有用功越多,机械效率越高( )5.用不同的滑轮组,做的有用功相同时,机械效率一定相同( )6.因为有用功总小于总功,所以机械效率总小于1( )7.做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高( )8.有用功在总功中占的比例越大,机械效率越高( )9、机械效率高的机械省功( )10机械效率高的机械有用功占总功比值大( )12算一算1、 一台起重机将重3600N 的货物提高4m 。
《功、功率、机械效率》复习导学案复习目标:1巩固功,功率,机械效率的概念2牢记各物理量的关系,表示符号和单位3会利用所学公式计算复习重点:区分三个物理量的概念复习难点:简单机械中机械效率的计算知识储备1功1.力学里所说的功包括两个必要因素:一是___________________ 二是___________________2.不做功的三种情况:___________ __________ ___________3.力学里规定:___________________________。
公式:____________。
4.功的单位:____ ,1J=_______把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是_______ 。
5功的原理内容:使用机械时,人们所做的功,都不会_____直接用手所做的功;即:_________________________。
(功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
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),此时人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。
磨炼身手1 起重机的钢绳将500N的物体匀速提高6米后,又水平匀速移动4米,钢绳对物体所做的功为( )A 3000焦耳B 5000焦耳C 2000焦耳D1000焦耳2.一个人把5N的砖头沿冰面水平抛出,砖头在冰面上滑行20米停下来,则砖头在滑行的过程中( ) A人对砖头做功100J B 惯性做功100J C 重力做功100J D重力做功0J3 下列简单机械中,能省功的是( )A扳手B天平 C 理发剪刀D以上三个均不省功知识储备2功率1.功率定义:___________________________。
2.物理意义:___________________________。
3.公式:______ ________4.单位:主单位______;常用单位______换算:___________________某小轿车功率66kW,它表示:___________________________。
《功、功率和效率》复习教案一、学习目标:1.能通过复习进一步认识功的概念、理解做功的两个必要因素;2.理解功和功率的计算公式,并能进行有关运算;3.认识定滑轮、动滑轮,了解简单的滑轮组,理解什么是机械效率。
二、重、难点:1. 理解做功的两个必要因素;理解功和功率的计算公式,并能进行有关运算。
2.认识简单的滑轮组,会计算其机械效率。
三、教学思想:由于三年级教学时间紧、任务重。
在上课前小组教研确定复习版块,把教材重新组合,力求高效。
一般在教学前让学生做复习提纲,通过做复习提纲,把本课中的知识点进行剖析并记忆,在课堂上主要检查学生的理解情况,通过中招题进行练习,达到复习的目的。
四、教学过程:(一)巩固训练(夯实基础、备战中招)版块一:功教师先提问并讲解做功的两个必要因素,通过课件列举没有做功的例子:如“搬而未动”是有力没有距离;汽车关闭发动机后,由于惯性向前滑行一段距离,在这个过程中牵引力没有做功,因为有距离没有牵引力;吊车吊着物体沿水平方向移动一段距离,拉力没有做功,因为在拉力的方向上没有移动距离,题中给的距离与拉力垂直,没有关系。
然后让学生练习:1.下列有关力做功的说法中正确的是:()A. 书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功。
B.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功;C.吊车吊着货物在水平方向上前进了5m,拉力对货物做了功;D. 小明把书从地面上捡起来,小明没有对书做功;2.一个同学用120N的力,将一个4N重的足球踢到25m远处。
对他踢球时做功的情况,下列说法中正确的是:()A.做功300JB.做功100JC.没有做功D.做了功,但条件不足,无法计算做功的多少3.小明将放在水平面上重为3N的物理课本水平匀速拉动0.5m。
所用的水平拉力为1N,则课本重力做功 J,水平拉力做功 J。
学生在说答案的过程中要求讲方法,这样可以加深理解;另外做完后对版块一进行总结。
版块二:功率教师先举例两个学生比赛爬楼,问在这个过程中做功没有?做了功,怎样比较做功的快慢呢?启发学生思考:假如他们体重相等,让他们爬上同样的高度,比较时间;也可以比较在同一时间内看谁上的高;假如体重不同,上的高度、用的时间都不同,只能分别计算,比较他们在单位时间里做的功。
九年级物理第7讲功功率机械效率姓名:第十一章功功率机械效率复习一、学习目标1、理解功的概念,经历实验探究体验做功的过程,理解做功的两个必要条件,并能正确判断某个力是否做功。
知道功的公式,会对有关功的问题进行简单的计算。
2、知道功率的定义、单位,并对人和一些事物的功率数值有具体的概念,会计算简单的功率问题。
3、知道什么是有用功、额外功和总功、机械效率。
了解如何提高机械效率,为什么机械效率总小于1的结论二、重难点机械效率的实验、计算三、教学内容(一).知识梳理第十一章《简单机械和功》1、功物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功;简称功。
说明:①力学里所说的“功”是指有“成效”的意思,这个“成效”就是力的作用效果,是使物体沿力的方向位置改变了,它与平常说的工作、劳动含义不同②作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离是物体是否做功的必要因素,二者缺一,力对物体做功为零。
数学表达示:W=F·s说明:W=F·s,s表示受力物体在力的方向上移动的距离。
实际上常见的情况有三种:①力的方向与物体移动方向相同,力对物体做了功;②力的方向与物体移动的方向相反,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做功;③力的方向与移动方向成一定角度(不包括二者方向垂直)单位:焦耳2、功率⑴功率是描述物体做功快慢的物体量;单位时间内所完成的功叫功率;公式:P=W/t单位:瓦特(W),1瓦=1焦/秒;千瓦(kW)1千瓦=1000瓦⑵当物体在力F的作用下,以速度υ作匀速运动时,有W=F·s υ=s/t则可得P=Fυ3、机械效率有关机械的三种功⑴有用功:对人们有用的非做不可的功,用字母W有表示;说明:有用功也就是人们不用机械而直接用手所做的功;也等于理想状态(不计各种阻力和机械自身重力)下人们所做的功。
⑵额外功:对人们无用但不得不做的功,用字母W额或W无用表示;⑵说明:额外功是由于人们在使用机械过程中受到的各种阻力或机械自身重力作用等原因而使人们不得不多余做的功。
教案:功、功率、机械效率复习课一、教学内容本节课主要复习2021年物理中考中关于功、功率、机械效率的相关知识点。
教材章节包括:1. 功的概念及计算;2. 功率的定义及计算;3. 机械效率的计算及提高方法。
二、教学目标1. 掌握功、功率、机械效率的基本概念及计算方法;2. 能够运用所学知识解决实际问题;3. 提高学生的物理思维能力和综合运用能力。
三、教学难点与重点1. 功的计算及单位换算;2. 功率的计算及变化规律;3. 机械效率的计算及提高方法。
四、教具与学具准备1. 教学PPT;2. 物理公式表;3. 练习题及答案。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过展示一个例子,让学生观察并思考:一个物体在水平面上受到一个力的作用,移动了一定的距离。
请学生分析这个过程中力对物体做了什么功?2. 知识点讲解:(1)功的概念及计算:介绍功的定义,展示功的计算公式,并进行解释。
(2)功率的定义及计算:介绍功率的概念,展示功率的计算公式,并进行解释。
(3)机械效率的计算及提高方法:介绍机械效率的概念,展示机械效率的计算公式,并进行解释。
同时,介绍提高机械效率的方法。
3. 例题讲解:针对每个知识点,给出一个例题,并进行讲解。
4. 随堂练习:给出几个与知识点相关的练习题,让学生现场解答。
六、板书设计1. 功的概念及计算;2. 功率的定义及计算;3. 机械效率的计算及提高方法。
七、作业设计一个物体在水平面上受到一个力的作用,移动了一定的距离。
请计算这个过程中力对物体所做的功。
一个物体在做匀速直线运动时,其速度为v,运动时间为t。
请计算这个物体的功率。
一个物体在提升重物时,重物的重力为G,提升的高度为h。
请计算这个物体的机械效率。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:对本节课的教学效果进行反思,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了所学知识。
2. 拓展延伸:让学生思考:在实际生活中,我们是如何应用功、功率、机械效率的知识的?可以举例说明。
《功、功率和机械效率》专题复习课教案一、复习课教学目标:1、 通过知识要点复习和习题练习,理解功(有用功、总功、额外功)、功率和机械效率的概念。
2、 理解公式W =FS 、P=W /t=F v 和η=总有用W W =nF G FS Gh ,并会运用它们;学会用其它知识(如P=UI 、W=mgh=ρgvh 、力的分析等)与本部分知识结合的综合解题能力。
3、 熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点,了解出题方向,掌握基本的解题思路,提高应试能力。
4、 锻炼克服困难的能力和意志,磨练出解题意志和心理承受能力。
二、复习知识要点:1、 功:(1) 做功的两个必要条件:物体受到力的作用,物体在力的方向上移动了距离。
(2) 做功的实质:使物体的动能、势能或内能发生了变化。
(3) 功的公式:W =FS 公式中的单位要求:此略(4) 对功的适应性练习(以下内容在复习时插入讲课中,不需要停下课操作):A 、 判断是否做功问题:a 、用50N 的拉力拉物体,物体不动。
答: 。
b 、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。
答: 。
c 、小明满头大汗地举着杠铃,一动也不动。
答: 。
d 、搬起一块石头。
答: 。
e 、用水平方向的力把桌子推动了。
答: 。
B 、 判断做功的力问题:a 、 重为50N 的物体在15N 的水平拉力作用下,匀速水平运动。
b 、 足球在球场上快速运动,最后停了下来。
c 、 重为20N 的物体在15N 的竖直向上的拉力作用下,下降了2米,落回地面。
C 、 简单计算题:a 、物体甲重为20N ,在15N 的水平推力作用下,匀速前进了2米。
推力做的功为 J ;重力做的功为 J 。
b 、物体甲、乙的质量之比为2:3,在分别受到30N 和50N 的拉力作用下,均沿着水平地面匀速运动,所前进的距离之比是5:3,则拉力对它们做的功的是 。
(5)功的原理:适用任何机械都不省功(但可以省力)。
2、 机械效率(1) 有用功:对我们是有用的,是我们所需要的功。
功、功率、机械效率复习课教案秦岭中学:赵志恒2013-5-14功、功率、机械效率复习课教案教材分析:《功、功率、机械效率》这部分内容历来是中考的一个热点,每年都要以各种题型进行考查,分值在6-10分之间。
这一重点考点的地位是不容忽视的。
复习目标:1.理解做功的两个必要因素,能运用公式进行功的计算;2.理解功率的物理意义,能运用公式进行功率的计算;3理解机械效率的物理意义会计算简单机械的机械效率;4.会计算滑轮组和斜面的机械效率。
复习重点:功、功率和机械效率的计算复习难点:滑轮组的机械效率和斜面的机械效率教学过程:一.【知识梳理】定义:做功的两个必要因素:1、功(W)——做功的多少三种不做功的情况:功的计算公式:功的单位:定义:物理意义:2、功率(P)——做功的快慢功率的计算公式:功率的推导公式:功率的单位:定义:3、机械效率(η)——做功的效率机械效率的计算公式:滑轮组机械效率的因素二.【解题导引】1、判断对物体是否做功例1、下列四种情境中,人对物体做功的是( )A、举重运动员举着杠铃不动B、小明将水桶从地面上提起C、吊车吊着货物在空中水平移动D、用力搬桌子而未搬起2、功的计算例2、有一装着矿石的矿斗,总质量是3×103kg,用机器把它从100m深的井底匀速提到地面上。
在这个过程中,机器对矿斗做的功为J。
练习重104N的马车,在马对它103N的水平拉力作用下,沿水平路面前进2×103m,则马对车做的功是()A、2×107JB、2×106JC、107JD、2×1010J3、功率的计算例3、一架战斗机重1.5×104 N,发动机用8×104 N的推力使飞机在10s内前进5000m,求发动机推力的功率。
4、机械效率的计算例4、如图,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体竖直上升了1m,人拉绳的力为250N。
求:滑轮组的机械效率为多少?动滑轮重多少?(不计绳重和摩擦)例5、如图,已知木箱A重G=400N,工人对木箱拉力F=75 N,斜面长s=4 m,斜面高h=O.5 m。
《功、功率和机械效率》专题复习课教案一、复习课教学目标:1、通过知识要点复习和习题练习,理解功(有用功、总功、额外功、功率和机械效率的概念。
2、理解公式W =FS、P=W /t=Fv 和η=总有用W W =nF FS ,并会运用它们;学会用其它知识(如P=UI、W=mgh=ρgvh 、力的分析等)与本部分知识结合的综合解题能力。
3、熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点,了解出题方向,掌握基本的解题思路,提高应试能力。
4、锻炼克服困难的能力和意志,磨练出解题意志和心理承受能力。
二、复习知识要点:1、功:(1)做功的两个必要条件:物体受到力的作用,物体在力的方向上移动了距离。
(2)做功的实质:使物体的动能、势能或内能发生了变化。
(3)功的公式:W =FS 公式中的单位要求:此略(4)对功的适应性练习(以下内容在复习时插入讲课中,不需要停下课操作):A 、判断是否做功问题:a 、用50N 的拉力拉物体,物体不动。
答:b 、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。
答:。
c 、小明满头大汗地举着杠铃,一动也不动。
答:d 、搬起一块石头。
答:。
e 、用水平方向的力把桌子推动了。
答:B 、判断做功的力问题:a 、重为50N 的物体在15N 的水平拉力作用下,匀速水平运动。
b 、足球在球场上快速运动,最后停了下来。
c 、重为20N 的物体在15N 的竖直向上的拉力作用下,下降了2米,落回地面。
C 、简单计算题:a 、物体甲重为20N ,在15N 的水平推力作用下,匀速前进了2米。
推力做的功为 J ;重力做的功为。
b 、物体甲、乙的质量之比为2:3,在分别受到30N 和50N 的拉力作用下,均沿着水平地面匀速运动,所前进的距离之比是5:3,则拉力对它们做的功的是。
(5)功的原理:适用任何机械都不省功(但可以省力)。
2、机械效率(1)有用功:对我们是有用的,是我们所需要的功。
用W 有用表示。
(2)额外功:在对物体做功时,由于摩擦等原因额外增加的功,是不得不做的功。
功功率机械效率复习导学案【复习目标】1.知道做功的两个必要条件,会用功的公式进行计算;2.理解功率单位及物理意义,能运用功率的公式进行计算;3.理解机械效率的概念,会计算简单机械的机械效率;【前置性学习,自主尝试】【检查预习,创设情境】小组交流班级交流“前置性学习”的情况机械效率(η)—做功的效率定义:竖直提重物 水平拉物体W 有用= ,W 总= , W 有用= ,W 总= ,测量滑轮组的机械效率 原理:___________________ 测量的物理量:___________测量工具:_______________注意点:_______________影响因素:______________η___100%【合作探究,互动互助】活动一:请你当裁判◆在以“功功率机械效率”为主题的辩论赛中,正方和反方提出了许多观点(如下表),请你判断各轮辩论中哪一方的观点正确?为什么?正方反方第1轮有力、有距离力一定做了功有力、有距离不一定做了功第2轮功率越大表示做功越快功率越大表示做功越多第3轮无论什么机械机械效率总小于100% 通过技术改进,机械效率可以达到100%第4轮同一个滑轮组提拉重物,下面挂的物体越重,机械效率越高。
同一个滑轮组提拉重物,下面挂的物体越重,机械效率越低。
第5轮功率越大的机械机械效率越高功率越大的机械机械效率不一定越高活动二:例题精讲例1.利用如图所示的甲、乙两个滑轮组,在相同的时间内用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度,则()A.甲滑轮组的机械效率高B.乙滑轮组的机械效率高C.F2做功的功率大D.F1、F2做功的功率一样大例2.小明用如图所示滑轮组将重为500N的物体提升4m,所用的拉力为200N,所用时间为20s,求:(1)小明所做的有用功;(2)拉力的功率;(3)滑轮组的机械效率;(4)若不计绳重和摩擦,当所挂重物为600N时,滑轮组的机械效率。
【当堂训练,质疑释疑】1.如图所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是()A. W1>W2>W3B. W1<W2<W3C. W1=W2=W3D. 无法确定2.用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用它们将相同的货物提升相同高度,不计绳重以及各种摩擦,则()A.甲滑轮组较省力,它的机械效率也比较高B.乙滑轮组较省力,它的机械效率也比较高C.甲滑轮组较省力,两滑轮组机械效率相同D.乙滑轮组较省力,两滑轮组机械效率相同3.体育中考中男生新设引体向上项目.如图是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4m,则小云每做一次引体向上所做的功为J,整个过程中的平均功率为W.(g取10N/kg)4.某人用如图所示的滑轮组,匀速提升重240N的重物,所用的拉力F为100N,10s内绳子自由端移动的距离为3m,在此过程中,求:(不计绳重和摩擦)(1)有用功。
《功、功率、机械效率》复习学案
一、知识再现
知识点1:功
1.功的定义:物理学中把和物体在力的方向上的乘积叫做机械功,简称功。
2.
功的计算公式:
Fs
W 1J=1N·m
1J的物理意义:作用在物体上的力是1N,物体在力的方向上通过的距离为1m,则这个力做功为1J。
3.做功包含的两个必要因素:(1)→F (2)→S
判断下列情形力是否做功:
巩固练习1:如图所示,以下实例所列举的几个力中,没有对物体做功的力是()
A、船在水的作用下前进一段距离
B、.静止的小车在拉力的作用下向前运动
C、汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离
D、当杠铃静止后,举重运动员对杠铃的支持力
巩固练习2:小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向匀速移动4m,如图1所示不计绳重和摩擦,他至少做了多少功( )
A、200J
B、300J
C、400J
D、500J
巩固练习3:一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S(如图2所示),该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3,
关于它们之间的大小关系说法正确的是()
A.W1<W2<W3B.W1<W2=W3C.W1=W2=W3D.W1=W2<W3
中考警示:F与s的一一对应的关系,即s是在力F的作用下沿F的方向移动的距离.。
自我反思
知识点2:功率
1.物理意义:表示物体的物理量。
牛·米(N·m )
静止的小车在推力
的作用下向前运动
物体在绳子的拉
力作用下升高
搬而未起
提着滑板在
水平路面上
人提箱子站在
运动的电梯上
米(m)
图2
牛(N)
图1
小球由于惯性在光滑
水平面上运动
小球由于惯性在光滑
水平面上运动
2.定义:在物理学中,把 叫做功率。
3.定义式:t
W P =
4.单位
主单位: ,简称“瓦”符号(W ) 1MW= KW
常用单位: , 1KW= W
巩固练习4:林雨同学将掉在地面上的物理课本捡回桌面,他做功的功率大约为( ) A 、0.03W B 、0.3W C 、3W D 、30W
巩固练习5:学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动,他们设计了三套
方案:
①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;
②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;
③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进
行比较。
可行的是( )
A 、只有①
B 、只有①②
C 、只有②③
D 、①②③都可以
中考警示:使用滑轮组时注意力与速度一一对应。
自我反思
知识点3:机械效率
1.三种功
(1)有用功(W 有):完成某项任务时是我们需要的,有价值的功。
(它相当于不用机械而直接用手所做的
功)。
(2)额外功(W 额):完成某项任务时,既无实用价值而不得不做的功。
(利用机械做功时,不可避免地
存在摩擦、机械自重等方面的原因,因此额外功是不可避免的)。
(3)总功(W 总):有用功与额外功的总和。
(W 总=W 有+W 额),总功就是动力对机械做的功。
2.机械效率
(1)定义: 与 的比值,叫做机械效率。
(2)定义式:总
有W W =η (3)物理意义:机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量。
巩固练习6:用相同的滑轮和绳子分别组成如图3所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物
匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A 、绳子受的拉力F 1和F 2大小相等,滑轮组的机械效率相同
B 、绳子受的拉力F 1和F 2大小不相等,滑轮组的机械效率不同
C 、绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等
D 、绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等 巩固练习7:某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示第1、2、3次实验装置分
别如图4中的甲、乙、丙所示
图3
t s v =t W P =Fs W =t Fs P =推导式
Fv
P =
(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 。
(3)如果绳重不计,摩擦不计,丙图中钩码重为4N 时测力计的拉力为1N,那么当钩码重为9N 时,该滑轮组的机械效率是 。
中考警示:概念理解不完整:机械效率与是否受力、做功多少及功率无关,与机械的自重、摩擦、提
起的重物有关;滑轮认识不全面:不能准确判断滑轮组承担物重段数n ;试题分类不清晰:滑轮组既
可以将重物竖直提起,也可以拉着物体水平前进,还可以使物体沿斜面前行,分析哪个力做的是有用
功是解决这类问题的关键。
自我反思:
二、例题讲解
例:为了将放置在水平地面上、重G=100 N 的重物提升到高处。
小明同学设计了图(甲)所示的滑轮
组装置。
当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F 拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h
随时间t 变化的关系图像分别如图(丙)和(丁)所示。
若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m 2,不计
摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。
求:
(1)在2~3s 内,拉力F 的功率P 及滑轮组的机械效率η。
(2)在1~2s 内,拉力F 做的功W 。
(3)在0~1s 内,重物对地面的压强p 。
变式:在1~2s 内动滑轮和
重物受到的合力?
图4
甲
F G
三、拓展提高(课后作业)
1:斜坡长10m ,顶端与底端的竖直高度为6m ,当小莉沿着斜坡用F =100N 的力把一质量为10 kg 的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中,她对货厢做的功为 J ,货厢克服斜坡的摩擦力做的功是 J 。
(g 取10N/kg )
2:如图5所示,是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底到井口的过程中,汽车以恒定的速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率随时间变化的图象,其中正确的是( ) 3:如图6所示,用滑
轮组匀速提起一个重为
400N 的物体,物体在5s
内竖直上升了2m ,人拉
绳的力为250N (不计绳
重及摩擦)。
求:(l )人拉绳子做功的功率是 ;(2)如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N 的物体,滑轮组的机械效率是 。
4:如图7所示,在拉力F 作用下,物体A 在水平桌面上以速度v 向右匀速运动了距离S ,已知A 的重力
为G ,桌面对A 的摩擦力为f (滑轮及绳重不计).则下列说法不正确的是( )
A 、拉力做功为3Fs
B 、拉力做功的功率3Fv
C 、有用功为Fv
D 、该装置的机械效率为f/3F
5:小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。
于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图8所示。
下表是他们实验记录得有关数据。
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了_________________。
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是_____J ,斜面的机械效率是__________。
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其他条件一定时,_______________________________________。
(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。
你认为存在的问题是:_________________________________________________________________________________。
(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越 (选填“省力”或“费力”)。
6:2009年秋季以来,我国西南部分地区遭遇严重旱灾,不少地方不得不靠打深井取水。
如图所示,小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水,若水桶的材料密度为8g/cm 3,水桶质量为4Kg ,水桶容积为20L 。
当盛满水的桶从水中慢慢提升(桶始终未出水面)时,小明对绳的拉力为F =25N 。
不计绳子重量和摩擦,水的密度是1.0×103 Kg/m 3,g 取10N/Kg.试求:
(1)动滑轮有多重?
(2)水桶露出水面前,滑轮组的机械效率有多大?
(3)水桶被提离井中水面后,以0.2m/s 的速度匀速竖直上升,小明对绳子自由端拉力的功率多大?
图
7 图8 图
5 图6
学生变式:。