廣東省中考物理二輪專題復(fù)習(xí) 功 功率 機(jī)械效率課件 粵教滬版.ppt

第七單元 功和機(jī)械能 第1講 功 功率 機(jī)械效率 1 理解功包含兩個(gè)必要因素 2 理解功的公式 功的計(jì)算和單位 3 了解功的原理 4 理解功率的物理意義 計(jì)算和單位 5 理解有用功和總功 知道額外功 理解機(jī)械效率 能測(cè) 機(jī)械效率 6 了解提高機(jī)械效率的途徑和意義 一 功 距離 1 做功 物體在力的方向上移動(dòng)了 就說(shuō)這個(gè)力做了功 2 做功的兩個(gè)必要因素 一個(gè)是作用在物體上的 另一個(gè)是物體在這個(gè)力的方向上 3 功的計(jì)算 力 移動(dòng)的距離 1 功的定義 在物理學(xué)中 把力與在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積叫做功 2 功的定義式 w fs 4 功的單位 簡(jiǎn)稱焦 符號(hào)是 1j 1n m 焦耳 j 距離 力 省功 5 功的原理 人們使用機(jī)械時(shí) 省力必然費(fèi) 省距離必然費(fèi) 也就是使用任何機(jī)械都不 二 機(jī)械效率及各種功1 有用功 1 定義 對(duì)人們有用的功 一般指克服物體重力做的功 2 計(jì)算公式 w有用 gh mgh 2 額外功 1 定義 一般指人對(duì)動(dòng)滑輪 繩子及克服摩擦力做的功 2 計(jì)算公式 w額外 w總 w有用 3 總功 1 定義 有用功和額外功之和 一般拉力做的功為總功 2 計(jì)算公式 w總 fs 4 機(jī)械效率 1 定義 有用功跟總功的比值 2 公式 100 3 任何機(jī)械的機(jī)械效率都小于100 fnh 三 功率 單位時(shí)間內(nèi) 1 定義 物體在 所做的功 叫功率 2 公式 p wt 3 單位 簡(jiǎn)稱瓦 符號(hào)是w 其他單位 千瓦 符號(hào)是kw 瓦特 單位換算 1w 1j s 1kw 103w 4 推導(dǎo)式 當(dāng)物體在力f的作用下 以速度v做勻速直線 時(shí) f與v成 fv 反比 考點(diǎn)1 功 1 不做功的三種情況 1 物體受力的作用 但沒(méi)有移動(dòng) 如小明用力搬石頭沒(méi)搬動(dòng) 2 物體不受力的作用 由于慣性移動(dòng)了一段距離 如足球飛出后 人對(duì)足球無(wú)作用力 對(duì)足球不做功 3 物體受力作用 也移動(dòng)了 但移動(dòng)的距離與力的方向垂直 如提水時(shí)水平前進(jìn) 人對(duì)水桶不做功 2 功的計(jì)算 1 使用w fs計(jì)算功時(shí) 一定要考慮清楚哪一段距離s是 在這個(gè)力f的方向上移動(dòng)的距離 2 計(jì)算時(shí)單位必須統(tǒng)一 例1 2011年廣安 在下列的四種情境中 人對(duì)物體做功 的是 b a 提著水桶在水平地面上勻速前進(jìn)b 扛著米袋慢慢爬上樓梯c 用力推汽車 汽車沒(méi)動(dòng)d 舉著杠鈴原地不動(dòng)思路點(diǎn)撥 判斷物體是否做功 關(guān)鍵是看物體在力的方向上有沒(méi)有移動(dòng)距離 例2 如圖7 1 1所示 已知物體a和b質(zhì)量相等 a在粗糙的水平地面 b在光滑的斜面 現(xiàn)它們分別在同樣大小的力f作用下沿f的方向分別移動(dòng)了距離s 則f對(duì)物體做的功 b 圖7 1 1 a 對(duì)a做的功多c 對(duì)b做的功多 b 對(duì)a和b做功一樣多d 條件不足 無(wú)法確定 思路點(diǎn)撥 由功的定義式w fs知 功等于力與在力的方向移動(dòng)的距離的乘積 考點(diǎn)2 機(jī)械效率測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率 1 實(shí)驗(yàn)原理 w有用w總 ghf拉s 2 要測(cè)量的量 鉤碼重g 鉤碼提升的高度h 拉力f拉 繩的自由端移動(dòng)的距離s 3 實(shí)驗(yàn)器材 鉤碼 鐵架臺(tái) 滑輪 細(xì)線 刻度尺 彈簧測(cè)力計(jì) 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 影響滑輪組機(jī)械效率的因素有動(dòng)滑輪的質(zhì)量 物體的質(zhì)量 滑輪和繩子間的摩擦 5 實(shí)驗(yàn)拓展 1 必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高 目的是保證彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變 2 提升同一重物 動(dòng)滑輪越多的滑輪組 機(jī)械效率越低 3 同一滑輪組 提升的重物越重 機(jī)械效率越大 械效率與繩子的股數(shù)n無(wú)關(guān) w有用gh 1 計(jì)算式 斜面的機(jī)械效率 w總fs 2 影響因素 斜面的傾斜程度 斜面的粗糙程度 3 提升同一重物時(shí) 斜面坡度越大 越不省力 機(jī)械效率越高 例3 某實(shí)驗(yàn)小組在 測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率 的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示 第1 2 3次實(shí)驗(yàn)的裝置分別如圖7 1 2中的甲 乙 丙所示 圖7 1 2 1 比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn) 可得結(jié)論 使用同樣的滑輪組 提起的鉤碼越重 滑輪組的機(jī)械效率 2 填寫實(shí)驗(yàn)3中的機(jī)械效率 比較第2次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn) 可得結(jié)論 使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí) 動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多 滑輪組的機(jī)械效率 3 如果繩重不計(jì) 摩擦不計(jì) 丙圖中鉤碼重為4n時(shí) 測(cè)力計(jì)的拉力為1n 那么當(dāng)鉤碼重為9n時(shí) 該滑輪組的機(jī)械效率是 思路點(diǎn)撥 1 使用相同的滑輪組提升不同質(zhì)量的鉤碼時(shí) 滑輪組做的額外功相同 提升的鉤碼越重 做的有用功越多 機(jī)械效率越高 2 實(shí)驗(yàn)3中 0 4j0 55j 72 7 使用不同的滑 輪組提升相同的重物時(shí) 滑輪組做的有用功相同 動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多 滑輪組做的額外功越多 機(jī)械效率越低 3 當(dāng)丙圖中鉤碼重4n時(shí) g輪 5f g 5n 4n 1n 當(dāng)鉤碼重9n g h9n時(shí) g h g輪h9n 1n 90 答案 1 越高 2 72 7 越低 3 90 4 物體在恒力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) p 考點(diǎn)3 功率 1 相同時(shí)間內(nèi) 做功多的功率大 2 做功相同時(shí) 用時(shí)多的功率小 注意 功 功率和機(jī)械效率之間沒(méi)有必然的聯(lián)系 做功多 功率不一定大 功率大 機(jī)械效率不一定高 wf stt fv 例4 2011年沈陽(yáng) 舉重是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)體育項(xiàng)目 一位身高180cm的運(yùn)動(dòng)員和一位身高160cm的運(yùn)動(dòng)員 在挺舉項(xiàng)目中用相同時(shí)間把同樣重的杠鈴舉起 如果他們對(duì)杠鈴所做的功分別為w1和w2 功率分別為p1和p2 則下列關(guān)系式正確的是 b a w1 w2 p1 p2c w1 w2 p1 p2 b w1 w2 p1 p2d w1 w2 p1 p2 思路點(diǎn)撥 相同時(shí)間內(nèi) 做功多的功率大 功率p 208 3w 例5 2012年泉州 質(zhì)量為50kg的何勇同學(xué) 在一次爬 桿比賽中 用12s爬到了5m高的桿頂 1 何勇受到的重力是多少 2 何勇在爬桿過(guò)程中做了多少功 功率多大 思路點(diǎn)撥 要看清楚是求功還是求功率 兩者不能混淆 答案 解 1 何勇受到的重力為g mg 50kg 10n kg 500n 2 何勇做功w gh 500n 5m 2500j w2500j t12s 1 2012年廣州 圖7 1 3的剪刀剪紙的機(jī)械效率為80 這表示 d a 若動(dòng)力是1n 則阻力是0 8nb 若阻力是1n 則動(dòng)力是0 8nc 若動(dòng)力做功1j 則有0 2j的功用于剪紙d 若動(dòng)力做功1j 則有0 8j的功用于剪紙 2 2012年茂名 如圖7 1 4所示 工人通過(guò)滑輪組使重600n的箱子以0 4m s的速度從地面升到12m高的五樓上 求 1 若箱子平放時(shí)與樓板的接觸面積為0 15 m2 箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為多大 2 工人吊起箱子的過(guò)程中做的有用功是多 少 3 若滑輪組的機(jī)械效率為80 則工人做 功的功率為多少 600n0 15m2 300w w有用w總 箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為p 3 箱子上升所用的時(shí)間為t 根據(jù) w有用7 2 103j w總9 103j 答案 解 1 箱子對(duì)樓板的壓力為f g 600n fs 4 103pa 2 工人對(duì)箱子做的有用功為w有用 gh 600n 12m 7 2 103j h12mv0 4m s 30s 得 拉力做的總功w總 80 9 103j 拉力的功率為p t30s 3 2011年廣州 用圖7 1 5甲 乙兩種方式勻速提升重為100n的物體 已知滑輪重20n 繩重和摩擦力不計(jì) 則 d 圖7 1 5a 手的拉力 f甲 f乙 機(jī)械效率 甲 乙b 手的拉力 f甲 f乙 機(jī)械效率 甲 乙c 手的拉力 f甲 f乙 機(jī)械效率 甲 乙d 手的拉力 f甲 f乙 機(jī)械效率 甲 乙 4 2011年廣東 在水平地面上 工人用100n的水平推力推動(dòng)重