教育专题：11功和机械能复习课1第讲（二课时）张永庆.ppt

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1、不要等明天交不上差再找借口，今天就要找好 温故知新：法线通过入射点，虚线垂直反射面。反射入射居两边，反角入角总相等。入法夹角为入角，入角增大反角增。所有物体都反射，镜面反射漫反面。有四种事过去了便再不会回来：有四种事过去了便再不会回来：说出口的话，射出去的箭，说出口的话，射出去的箭，过去了的时间，错失了的机会。过去了的时间，错失了的机会。考点考点1功功1 1功的定义功的定义_作作 用用 在在 物物 体体 上上，物物 体体 在在 这这 个个 力力 的的 方方 向向 移移 动动 了了_，力的作用显示出成效，力学中就说这个力做了功。，力的作用显示出成效，力学中就说这个力做了功。2 2功的两个必要因素

2、功的两个必要因素(1)1)作用在物体上的作用在物体上的_；(2)(2)物体在力的方向上通过的物体在力的方向上通过的_。力力距离距离力力距离距离 点拨点拨 常见不做功的三种情况：常见不做功的三种情况：有力无距：如搬而未起，推而未动；有力无距：如搬而未起，推而未动；有距无力：如物体在光滑的水平面上做匀速直线运动；有距无力：如物体在光滑的水平面上做匀速直线运动；力力距距垂垂直直：水水平平方方向向运运动动的的物物体体，由由于于运运动动方方向向与与重重力力方向方向 垂直，故重力不垂直，故重力不 文字描述文字描述_与物体在力的方向上通与物体在力的方向上通过过的的_的乘的乘积积公式表达公式表达W_功的功的单

3、单位位_，1 J1 Nm感受功感受功的大小的大小把一个把一个鸡鸡蛋蛋举举高高1 m所做的功大所做的功大约约是是0.5 J3 3功的功的计计算算 注注意意 力力与与物物体体移移动动的的距距离离在在方方向向上上必必须须一一致致，力力与与物物体体移移动动的距离必的距离必须对应须对应于同一物体且同一段于同一物体且同一段时间时间。力力距离距离Fs焦耳焦耳考点考点2 2功的原理功的原理使使用用机机械械时时，人人们们所所做做的的功功都都不不会会少少于于不不用用机机械械时时所所做做的的功功；即即：使使用用任任何何机机械械都都_。这这也也是是一一个个普普遍遍的的结论结论，对对于任何机械都适用。于任何机械都适用。

4、说说明明 使使用用机机械械虽虽然然不不能能省省功功，但但人人类类仍仍然然使使用用，是是因因为为使使用用机机械械下下使使或或者者可可以以省省力力，或或者者可可以以省省距距离离，或或者可以改者可以改变变力的方向，力的方向，给给人人类类工作工作带带来很多方便。来很多方便。使使用用机机械械要要省省力力必必须须费费_，要要省省距距离离必必须须费费力力，既省力又省距离的机械是不存在的。既省力又省距离的机械是不存在的。一一般般做做题题遇遇到到的的多多是是理理想想机机械械(忽忽略略摩摩擦擦和和机机械械本本身身的的重重力力)，理理想想情情况况用用机机械械时时，人人们们所所做做的的功功(FsFs)等等于于不不用用

5、机械而直接用手机械而直接用手对对重物所做的功重物所做的功(GhGh)。不省功不省功距离距离考点考点3 3 机械效率机械效率三种功三种功概念概念计计算方法算方法有用功有用功机械机械对对_做的功做的功W有用有用_额额外功外功机械克服机械克服_和和_做的功做的功W额额外外_(滑滑轮轮组组不考不考虑虑摩擦摩擦)总总功功有用功和有用功和额额外功外功_W总总_认识认识“机械效率机械效率”定定义义有用功和有用功和总总功的功的_，用符号，用符号_表示表示公式公式 _物体物体G物物h自重自重摩擦摩擦G动动h总和总和W有用有用W额外额外比值比值W有用有用/W总总说说明明机械效率是一个机械效率是一个_，通常，通常用

6、用_表示，由于有用功表示，由于有用功总总_总总功，故机械效率功，故机械效率总总_意意义义机械效率是机械效率是标标志机械做功性能好志机械做功性能好坏的物理量，但机械效率的高低并坏的物理量，但机械效率的高低并不决定使用机械是省力不决定使用机械是省力还还是是费费力力比值比值百分数百分数小于小于小于小于1 1考点考点4 4机械效率的测量机械效率的测量名称名称测测滑滑轮组轮组的机械效率的机械效率测测斜面的机械效率斜面的机械效率原理原理测测量工具量工具_测测量量量量绳绳子移子移动动距离距离s、物、物体上升高度体上升高度h、拉力、拉力F、物体重力、物体重力G斜面斜面长长L、斜面高、斜面高h、拉力、拉力F、物

7、体重力、物体重力G注意注意事事项项必必须须使使弹弹簧簧测测力力计计_提提升重物，以保升重物，以保证测证测力力计计示数大小不示数大小不变变必必须须使使弹弹簧簧测测力力计计沿斜面沿斜面_拉拉动动物体，以保物体，以保证测证测力力计计示数大小不示数大小不变变弹簧测力计、刻度尺弹簧测力计、刻度尺竖直向上匀速竖直向上匀速匀速向上匀速向上考点考点4 4机械效率的测量机械效率的测量相关量相关量计计算算数据数据处处理理得出得出结论结论滑滑轮组轮组中中动动滑滑轮轮个数越个数越多越省力，但机械效率多越省力，但机械效率_；同一机械，提升的重物同一机械，提升的重物越多，机械效率越多，机械效率_提升同一物体提升同一物体时

8、时，斜面，斜面的机械效率与粗糙程度和的机械效率与粗糙程度和倾倾斜角度有关。斜面越陡、斜角度有关。斜面越陡、越光滑，机械效率越光滑，机械效率_提高提高方法方法减小减小_；增加增加_使接触面使接触面变变_；增大斜面的增大斜面的_评评估估交流交流重物提升高度不影响滑重物提升高度不影响滑轮轮组组的机械效率的机械效率倾倾斜程度一定的斜面，斜程度一定的斜面，机械效率与物体沿斜面上机械效率与物体沿斜面上升的高度无关升的高度无关越低越低越高越高越高越高动滑轮的重和摩擦动滑轮的重和摩擦物重物重光滑光滑倾斜角倾斜角 【点拨点拨】利利用用滑滑轮轮组组提提升升重重物物时时，在在不不考考虑虑绳绳重重和和摩摩擦擦的的情情

9、况况下下，产产生生额额外外功功的的原原因因是是动动滑滑轮轮的的自自重重，即即W W额额外外G G动动h h，滑滑轮轮组组的的机机械效率最终可表示为：械效率最终可表示为：利利用用定定滑滑轮轮、动动滑滑轮轮和和滑滑轮轮组组提提升升相相同同重重物物，上上升升相相同同高高度时，度时，定定动动组组；利利用用斜斜面面提提升升重重物物，克克服服摩摩擦擦所所做做的的功功为为额额外外功功，即即：W W额额外外fLfL。知识纵横知识纵横简单简单机械的一些功和机械效率机械的一些功和机械效率图图23231 1知识纵横知识纵横归类示例归类示例类型一功类型一功例例1 1 20112011广广安安 在在图图232的的四四种

10、种情情境境中中，人人对对物物体体做功的是做功的是()图图23232 2A A提着水桶在水平地面上匀速前进提着水桶在水平地面上匀速前进B B扛着米袋慢慢爬上楼梯扛着米袋慢慢爬上楼梯C C用力推汽车，用力推汽车，汽车没动汽车没动D D举着杠铃原地不动举着杠铃原地不动B【点点评评】本本题题考考查查对对做做功功概概念念的的理理解解，题题目目典典型型，难难度度不不大大，是是中中考考命命题题的的热热点点；该该类类型型的的习习题题还还会会涉涉及及功功的的简简单单计计算和功的原理的考算和功的原理的考查查。【解解析析】判判断断是是否否对对物物体体做做功功一一看看是是否否有有力力作作用用在在物物体体上，二看物体是

11、否在力的方向上通上，二看物体是否在力的方向上通过过距离。距离。甲甲中中“力力与与距距离离垂垂直直”不不做做功功；乙乙中中有有力力且且沿沿力力的的方方向向移移动动了了距距离离，故故做做了了功；丙、丁中功；丙、丁中“有力无距离有力无距离”不做功。不做功。类型二机械效率及测量类型二机械效率及测量例例2 2 【20112011 重重庆庆】如如图图23233 3所所示示，用用拉拉力力F F使使物物体竖直匀速上升，下列说法正确的是体竖直匀速上升，下列说法正确的是()A A对物体做的功是额外功对物体做的功是额外功 B B拉力拉力F F做的功是有用功做的功是有用功 C C拉力拉力F F移动的距离是物体移动距离

12、的移动的距离是物体移动距离的2 2倍倍 D D增加物体重力可以增大滑轮组的机械效率增加物体重力可以增大滑轮组的机械效率图图23233 3D【解解析析】利利用用滑滑轮轮组组提提升升重重物物时时，克克服服物物体体重重力力所所做做的的功功为为有有用用功功，克克服服机机械械自自重重和和摩摩擦擦做做的的功功为为额额外外功功，拉拉力力F做做的的功功为为总总功功，故故A、B错错误误；分分析析题题图图可可知知，由由三三股股绳绳子子承承担担重重物物，所所以以拉拉力力F移移动动的的距距离离是是物物体体上上升升高高度度的的3倍倍，C错错误误；正确；正确选项为选项为D。例例3 3探探究究“斜斜面面的的机机械械效效率率

13、”的的实实验验装装置置如如图图23234 4所所示示，某某实实验验小小组组提提出出了了“斜斜面面的的机机械械效效率率与与斜斜面面的的倾倾斜斜程程度度有有关关”的的猜猜想想，下下表表是是该该小小组组根根据据此此猜猜想想进进行行实实验所记录的数据：验所记录的数据：图图23234 4斜面斜面倾倾斜斜程度程度小小车车A重重G/N斜面斜面高度高度h/m沿斜沿斜面拉面拉力力F/N斜面斜面长长s/m有用有用功功W有用有用/J总总功功W总总/J机械机械效率效率较缓较缓5.00.11.50.50.50.7566.67%较较陡陡5.00.22.50.511.25最陡最陡5.00.33.40.51.788.24%(

14、1)(1)请将表格中空格处的数据填写完整。请将表格中空格处的数据填写完整。(2)(2)由由以以上上表表格格小小明明得得出出“斜斜面面越越陡陡，机机械械效效率率越越高高”的的结论，要得到此结论需要控制不变的因素有：结论，要得到此结论需要控制不变的因素有：_；_；_。80%1.5物体的重力物体的重力斜面的长度斜面的长度斜面的粗糙程度斜面的粗糙程度(3)(3)分分析析表表格格中中的的实实验验数数据据还还可可推推知知：高高度度相相同同的的斜斜面面，越越长长越越_(_(选选填填“省省力力”或或“费费力力”)；斜斜面面在在我我们们生活中的应用有生活中的应用有_(_(只写出一条即可只写出一条即可)。【点点评

15、评】机机械械效效率率的的探探究究是是中中考考命命题题的的热热点点，涉涉及及滑滑轮轮组组、斜斜面面、杠杠杆杆的的机机械械效效率率，命命题题较较全全面面，综综合合考考查查了分析归纳、计算运用的能力了分析归纳、计算运用的能力。盘山公路盘山公路省力省力 【解析解析】(1)根据根据计算出机械效率为计算出机械效率为80%，根据，根据W有用有用Gh计算出有用功为计算出有用功为1.5 J；(2)探究探究“斜面的机械效率斜面的机械效率”采用了控制变量的方法，采用了控制变量的方法，要探究斜面机械效率与倾斜程度的关系需要保持斜面的要探究斜面机械效率与倾斜程度的关系需要保持斜面的粗糙程度、斜面长度、物体重力不变；粗糙

16、程度、斜面长度、物体重力不变；(3)斜面是一种省斜面是一种省力机械，高度相同时，斜面越长越省力，生活中的斜面力机械，高度相同时，斜面越长越省力，生活中的斜面有盘山公路、楼梯等。有盘山公路、楼梯等。例例4 4用用如如图图235所所示示实实验验装装置置测测量量杠杠杆杆的的机机械械效效率率，实实验验时时，竖竖直直向向上上匀匀速速拉拉动动弹弹簧簧测测力力计计，使使挂挂在在较较长长杠杠杆下面的钩码缓缓上升。杆下面的钩码缓缓上升。图图23235 5(1)(1)实实验验中中，将将杠杠杆杆拉拉至至图图中中虚虚线线位位置置，测测力力计计的的示示数数F F为为_N_N，钩钩码码总总重重G G为为1.0 1.0 N

17、 N，钩钩码码上上升升高高度度h h为为0.1 0.1 m m，测测力力计计移移动动距距离离s s为为0.3 0.3 m m，则则杠杠杆杆的的机机械械效效率率为为_%_%。请请写写出出使使用用该该杠杠杆杆做做额额外外功功的的一一个个原原因因：_。(2)(2)为为了了进进一一步步研研究究杠杠杆杆的的机机械械效效率率与与哪哪些些因因素素有有关关，一一位位同同学学用用该该实实验验装装置置，先先后后将将钩钩码码挂挂在在A A、B B两两点点，测测量量并并计算得到如下表所示的两组数据：计算得到如下表所示的两组数据：由于使用杠杆时需要克服杠杆自重由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力克服摩擦力)等做功

18、等做功0.566.7 次数次数钩码悬钩码悬挂点挂点钩码总钩码总重重G/N钩码钩码移移动动距离距离h/m拉力拉力F/N测测力力计计移移动动距离距离s/m机械效机械效率率/%1A点点1.50.100.70.3071.42B点点2.00.151.20.3083.3根根据据表表中中数数据据，能能否否得得出出“杠杠杆杆的的机机械械效效率率与与所所挂挂钩钩码码的的重力有关，钩码越重其效率越高重力有关，钩码越重其效率越高”的结论？的结论？答答：_；请请简简要要说说明明两两条条理理由由：_。不能不能两次两次实验时钩码实验时钩码没有挂在同一位置没有挂在同一位置仅仅根据一次根据一次对对比比实实验验得出得出结论结论

19、是不可靠的是不可靠的类型三类型三功、机械效率相关计算功、机械效率相关计算例例5 5 【20112011 龙龙岩岩】如如图图236所所示示，动动滑滑轮轮重重20 N，物体重，物体重80 N，不计绳重和摩擦，不计绳重和摩擦：图图23236 6(1)请你在图中画出一种绕绳方法。请你在图中画出一种绕绳方法。(2)根根据据你你的的绕绕绳绳方方法法，用用滑滑轮轮组组将将物物体体匀匀速速提提升升1 m时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。时，求作用在绳子上的拉力、有用功和滑轮组的机械效率。【点点评评】本本题题考考查查对对做做功功概概念念的的理理解解，题题目目典典型型，难难度度不不大大，是是中中考考命命题题的的热热点点；该该类类型型的的习习题题还还会会涉涉及及功功的的简单计简单计算和功的原理的考算和功的原理的考查查。解析解析 本本题较题较开放，一定一开放，一定一动动的滑的滑轮组轮组的的绕线绕线方法有方法有“定定起起”和和“动动起起”两种方式，两种方式，绕线绕线方法不同，承担重物的方法不同，承担重物的绳绳子股数不同，具体的子股数不同，具体的计计算也不同，算也不同，计计算算过过程程见见答案。答案。