初中物理功、功率和机械效率复习.ppt
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1、功功,功率和机械效率功率和机械效率一、机械功一、机械功1、功的概念、功的概念 定义:物理学中规定定义:物理学中规定定义:物理学中规定定义:物理学中规定,作用在物体上的力作用在物体上的力作用在物体上的力作用在物体上的力,使物体在使物体在使物体在使物体在力的方向上通过了一段距离力的方向上通过了一段距离力的方向上通过了一段距离力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了功就说这个力对物体做了功就说这个力对物体做了功就说这个力对物体做了功 做功的两个必要因素:做功的两个必要因素:做功的两个必要因素:做功的两个必要因素:_,_2、功的计算、功的计算 公式:公式:单位:单位:3、机械功的原理、机械功的原
2、理 内容:内容:公式:公式:一是作用在物体上的力一是作用在物体上的力二是物体在力的方向上通过了一段距离二是物体在力的方向上通过了一段距离W=Fs焦(焦(J)(Nm)1J=1 Nm使用任何机械都不省功使用任何机械都不省功即即Fs GhW总总W有有考点一:考点一:功的两个必要条件及功的计算功的两个必要条件及功的计算例一、下图的四种情境中,人对物体做功的例一、下图的四种情境中,人对物体做功的是是 ()D例例二二、用用10N的的水水平平拉拉力力拉拉着着重重为为60N的的小小车车在在水水平平路路面面上上前前进进3.5m,拉拉力力做做的的功功为为_J,重重力力对对小小车车做做的的功功是是 _J。350 一
3、同学用一同学用100N的力将重为的力将重为5N的足球的足球沿水平方向踢出沿水平方向踢出20m远,则该同学对远,则该同学对足球做的功是(足球做的功是()A、2000J B、100J C、0J D、无法确定、无法确定D计算功时注意事项:计算功时注意事项:根据题意情境找根据题意情境找对应对应的力、的力、对应对应的距的距离,并且离,并且持续持续作用作用做功的形式做功的形式排除干扰排除干扰 W=FSW=GhW=fS(克服重力做功)(克服重力做功)(克服摩擦力做功)(克服摩擦力做功)(功只与距离有关,与运动状态、物(功只与距离有关,与运动状态、物 重、支持面粗糙程度无关)重、支持面粗糙程度无关)1、如如图
4、图所所示示,用用水水平平力力F拉拉着着重重为为100N的的物物体体在在水水平平地地面面上上向向左左匀匀速速移移动动了了5m,物物体体所所受受地地面面的的摩摩擦擦力力大大小小为为20N,则(,则()变式训练:变式训练:A、重力做的功是、重力做的功是500J B、拉力大小为、拉力大小为100N C、拉力大小为、拉力大小为120N D、拉力做的功为、拉力做的功为100JFD 2、小小晗晗从从学学校校一一楼楼打打水水匀匀速速走走上上三三楼楼每每层层楼楼的的高高度度为为4m水水和和桶桶的的总总重重为为l0N上上三三楼楼后后又又水水平平匀匀速速走走100m到到达达班班级级那那么么小小晗晗在在这这个个过过程
5、中对水桶做功为程中对水桶做功为 _ J。变式训练:变式训练:803、小明用、小明用100N的力将的力将50N的铅球掷出的铅球掷出10m远,则在铅球在抛出后运动的过程中,人对远,则在铅球在抛出后运动的过程中,人对铅球所作的功是:铅球所作的功是:()A 1000J B 500J C 0J D 1500JC4、小芳用、小芳用500N的力将的力将10N的足球踢出的足球踢出40m远,则在小芳在踢球的过程中,对足球所作远,则在小芳在踢球的过程中,对足球所作的功是:的功是:()A 400J B 20000J C 0J D 无法计算无法计算DhS=2hGF=1/2GGFhW=FS=GhW=FS=1/2G2h=
6、Gh不计滑轮重及摩擦不计滑轮重及摩擦功的原理功的原理FFFGFGhS=2hhS=1/2h不计杠杆重及摩擦不计杠杆重及摩擦、功的原理:使用任何机械都不省、功的原理:使用任何机械都不省功功2 2、理想机械理想机械不计自重和摩擦的机械不计自重和摩擦的机械3 3、使用、使用理想机械做功理想机械做功 =用手直接对物体做功用手直接对物体做功功的原理功的原理3、应用:斜面、应用:斜面LhFG斜面长为高的几倍,推力就是物重的几分之一斜面长为高的几倍,推力就是物重的几分之一二、功率二、功率1、怎样比较做功的快慢、怎样比较做功的快慢 方法一:方法一:方法二:方法二:2、功率的计算、功率的计算 表示表示 的物理量;
7、的物理量;定义:定义:公式:公式:单位单位:其他公式:其他公式:W=Pt相同时间比较做功相同时间比较做功做相同的功比时间做相同的功比时间做功快慢做功快慢单位时间内完成的功单位时间内完成的功瓦(瓦(W););焦焦/秒(秒(J/s)1W=1J/sP=Fv功率的计算功率的计算twp=例:功率相等的甲乙两辆汽车,在相等时间内,甲、例:功率相等的甲乙两辆汽车,在相等时间内,甲、乙两车通过的距离之比是乙两车通过的距离之比是2:1,则:(,则:()A牵引力之比为牵引力之比为1:2 B做功之比为做功之比为1:2 C速度之比为速度之比为1:2 D做功之比为做功之比为2:1A考点二:功率的概念及计算考点二:功率的
8、概念及计算关于功率的概念,下列说法正确的关于功率的概念,下列说法正确的是(是()A.物体做的功越多,功率越大物体做的功越多,功率越大B.物体做功时间越短,功率越大物体做功时间越短,功率越大C.物体做功越快,功率越大物体做功越快,功率越大D.物体做功时间越长,功率越大物体做功时间越长,功率越大C 一架起重机在一架起重机在10s内将内将5104N的货的货物匀速提高物匀速提高1m,拉力做功,拉力做功_J;接着用接着用40s的时间使货物的时间使货物在水平方向移动了在水平方向移动了5m。则。则整个过整个过程程中中,起重机对货物做功起重机对货物做功_J,做功的功率为做功的功率为_W。10005104510
9、4 1、登登楼楼梯梯比比赛赛时时,李李明明同同学学从从一一楼楼登登上上五五楼楼,共共用用了了12s,他他登登楼楼时时的功率最接近于(的功率最接近于()A、500W B、100W C、50W D、10W 变式训练:变式训练:A 2、小小华华每每天天骑骑车车上上学学,当当他他以以5m/s的的速速度度匀匀速速行行驶驶时时,受受到到的的阻阻力力为为20N.若若他他家家到到学学校校的的距距离离为为3Km,则则小小明明以以此此速速度度骑骑车车的的功功率率是是_W,本本 题题 可可 删删 去去 的的 条条 件件 是是_。变式训练:变式训练:100他家到学校的距离为他家到学校的距离为3Km变式训练:变式训练:
10、3、在中考体能测试中,某同学选择跳、在中考体能测试中,某同学选择跳绳。他绳。他1分钟跳了分钟跳了120次,每次跳离地面次,每次跳离地面的高度为的高度为5cm.设他每跳设他每跳1次所用的时间次所用的时间相等,则他跳绳的功率最接近(相等,则他跳绳的功率最接近()三、机械效率三、机械效率1、有用功(、有用功(W有有有有):):额外功(额外功(W额额额额):):总功(总功(W总总总总):):2、机械效率(、机械效率()定义:定义:公式:公式:3、测滑轮组的机械效率、测滑轮组的机械效率 原理原理:有实用价值的功有实用价值的功 (W有有=Gh)无用但又不得不做的功无用但又不得不做的功使用机械时(即动力)所
11、做的功使用机械时(即动力)所做的功(W总总=Fs)W总总=W有有 +W额额有用功与总功的比值有用功与总功的比值思考:机械效思考:机械效率大代表什么率大代表什么意义意义?需要测量的物理量和工具需要测量的物理量和工具 影响滑轮组机械效率高低的因素:影响滑轮组机械效率高低的因素:a b 4、怎样提高机械效率、怎样提高机械效率G弹簧称,弹簧称,h刻度尺刻度尺F弹簧称,弹簧称,s刻度尺刻度尺物重物重,动滑轮重动滑轮重和和摩擦摩擦同一滑轮组同一滑轮组,所提的物体越重所提的物体越重,机械效率越机械效率越_提同样重的物体提同样重的物体,若动滑轮越多若动滑轮越多,机械效率越机械效率越_高高低低 尽量减小自重和加
12、润滑油减小摩擦尽量减小自重和加润滑油减小摩擦 尽可能增加所提物体重尽可能增加所提物体重思考:若无刻度尺思考:若无刻度尺还能进行实验吗?还能进行实验吗?有用功:有用功:额外功:额外功:总功:总功:机械效率:机械效率:克服钩码重力所做的功克服钩码重力所做的功W有用有用=G钩钩h克服动滑轮重力所做的功克服动滑轮重力所做的功W额外额外1=G动动h克服绳子与滑轮间摩擦所克服绳子与滑轮间摩擦所做的功做的功W额外额外2=fs =W总总W有用有用G钩钩hFS=100%=G钩钩Fn100%n=3S=3h绳端拉力所做的功绳端拉力所做的功W总总=FS用图示滑轮组提升钩码:机械效率用图示滑轮组提升钩码:机械效率提高滑
13、轮组机械效率的方法:提高滑轮组机械效率的方法:有用功相同时,减小额外功:有用功相同时,减小额外功:减小动滑轮的重力;减小动滑轮的重力;减小滑轮减小滑轮与绳间的摩擦。与绳间的摩擦。额外功相同时,增大有用功:额外功相同时,增大有用功:滑轮组装置不变时,尽可能多做有滑轮组装置不变时,尽可能多做有用功用功提高机械效率的方法提高机械效率的方法 减小额外功减小额外功 增大有用功增大有用功甲甲乙乙丙丙丁丁GGG甲甲 乙乙 丙丙 丁丁 SGhFShf=GhW有有W总总=FS=W有有W总总=FSGh=W有有W总总=FSfh1 1、有用功有用功有用功有用功WW有用有用有用有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
14、也:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。也:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。也:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时,在提升物体时,在提升物体时,在提升物体时,WW有用有用有用有用=Gh=Gh。2 2、额外功额外功额外功额外功WW额外额外额外额外:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的:使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。功叫
15、额外功。功叫额外功。功叫额外功。额外功的主要来源:额外功的主要来源:额外功的主要来源:额外功的主要来源:提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。等所做的功。等所做的功。等所做的功。克服机械的摩擦所做的功。克服机械的摩擦所做的功。克服机械的摩擦所做的功。克服机械的摩擦所做的功。3 3、总功总功总功总功WW总总总总:(1)(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功人们在使用机械做功的过程中实际所做的功人们在使用机械做功的过程中实际所做的功人们在使用机械做功的过程中实际所做的
16、功 叫总功,它等于有用功和额外功的总和。即:叫总功,它等于有用功和额外功的总和。即:叫总功,它等于有用功和额外功的总和。即:叫总功,它等于有用功和额外功的总和。即:WW总总总总=W=W有用有用有用有用+W+W额外额外额外额外。(2)(2)若人对机械的动力为若人对机械的动力为若人对机械的动力为若人对机械的动力为F F,则:,则:,则:,则:WW总总总总=FS=FS4 4、机械效率机械效率机械效率机械效率(1)(1)定义:有用功与总功的比值叫机械效率。定义:有用功与总功的比值叫机械效率。定义:有用功与总功的比值叫机械效率。定义:有用功与总功的比值叫机械效率。(2)(2)公式:公式:公式:公式:=W
17、=W有用有用有用有用/W/W总总总总。(3)(3)机械效率总是小于机械效率总是小于机械效率总是小于机械效率总是小于1 1。(4)(4)提高机械效率的方法提高机械效率的方法提高机械效率的方法提高机械效率的方法 减小摩擦,减小摩擦,减小摩擦,减小摩擦,改进机械,减小自重。改进机械,减小自重。改进机械,减小自重。改进机械,减小自重。知识回顾知识回顾考点三:考点三:机械效率及计算机械效率及计算例一:甲机械的机械效率比乙机械的机械效率高,例一:甲机械的机械效率比乙机械的机械效率高,表明表明()A.甲的有用功比乙的有用功多甲的有用功比乙的有用功多B.做相同的总功做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少甲的有
18、用功比乙的有用功少C.甲的总功比乙的总功少甲的总功比乙的总功少D.做相同的总功做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功多甲的有用功比乙的有用功多D2、一滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同、一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高度,改进后比改进前(一物体匀速提升同样高度,改进后比改进前()A、有用功减少,总功减少、有用功减少,总功减少 B、有用功增加,总功增加、有用功增加,总功增加 C、有用功不变,总功不变、有用功不变,总功不变 D、有用功不变,总功减少、有用功不变,总功减少D机械效率是机械效率是有用功与总功的比值。有用功与总功的比值。反映机械性能的重要指标,总小于反映机械
19、性能的重要指标,总小于1。不是固定不变的。不是固定不变的。(同一机械在不同的做同一机械在不同的做功过程中往往会不同功过程中往往会不同)提高机械效率的方法:提高机械效率的方法:W有用有用一定,减小一定,减小W额额W额额一定,增大一定,增大W有有(减小机械自重和机械间摩擦)(减小机械自重和机械间摩擦)(机械满载或者尽可能多增加滑(机械满载或者尽可能多增加滑轮组所挂物体的质量)轮组所挂物体的质量)例例二二、用用动动滑滑轮轮提提一一物物体体,物物体体重重16N,动动滑轮重为滑轮重为4N。当物体被匀速提高。当物体被匀速提高1m时,时,(不计绳重及摩擦不计绳重及摩擦)求:求:(1)手拉绳的拉力手拉绳的拉力
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