经典初中物理功和功率课件

知识框架简单机械和功简单机械功功的计算滑轮杠杆做功的两个必要因素功机械效率功率功的单位省力杠杆等臂杠杆费力杠杆功1.做功的两个要素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离2.公式：W=FS3.单位：J（两个鸡蛋举高1m，做的功大约是1J）4.哪些情况不做功？为什么？小明举着杠铃原地不动。小球在光滑的桌面上滚动一段距离。一人提着重物在水平地面上前进。用力将图钉压进墙里。有力无距离，不做功有距离但没有受力，不做功物体移动距离与所受力的方向垂直，不做功有力有力方向上的距离，要做功不做功的情况:物体只受到力但没有运动物体由于惯性通过一段距离但没有受力物体移动的距离与物体所受力的方向垂直hS=2hGF=1/2GGFhW=FS=GhW=FS=1/2G×2h=Gh不计滑轮重及摩擦功的原理FFFGFGhS=2hhS=1/2h不计杠杆重及摩擦１、功的原理：使用任何机械都不省功2、理想机械——不计自重和摩擦的机械3、使用理想机械做功=用手直接对物体做功功的原理3、应用：斜面GhFLLhFGGLhF斜面长为高的几倍，推力就是物重的几分之一功率1.功率：表示做功快慢的物理量2.定义：单位时间完成的功3.公式：P=W/t4.单位：W一架起重机2min时间内将5t的货物匀速提高10m，接着用1min的时间使货物在水平方向移动了5m。在整个过程中，起重机对货物做功的功率为ｗ。一台拖拉机耕地时的功率是25kw，它在4h内做的功如果让一头牛去做，需要的时间为。（牛的平均功率为0.4kw）机械效率1.有用功：为达到目的必须做的功2.额外功：为达到目的不需要做但不得不做的功3.总功：为达到目的实际做的功W总=W有+W额4.机械效率：有用功与总功的比值η=W有/W总从井中提水时为了提高效率，我们可以通过或的办法来实现。用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m，所用的拉力为250N，则有用功为J、总功为J、额外功为J。该动滑轮的机械效率为。5、如何提高机械效率η＝Ｗ有用Ｗ总Ｗ有用Ｗ有用＋Ｗ额外＝（1）减小机械自重（2）减小机械间的摩擦（3）Ｗ额外一定增大Ｗ有用例1：一学生用100N的力将重为５N的足球沿水平方向踢出20m远，则该同学对足球做的功是（）A2000JB１00JC0D无法确定重点难点突破功拓展１：甲物体放在光滑的水平面上，乙物体放在粗糙的水平面上，现用相同的水平推力，分别使两物体沿水平方向移动相同的距离，则两次推力所做的功分别为Ｗ甲和Ｗ乙,Ｗ甲W乙。（填“＞”、“＝”、“＜”）拓展２：重１００Ｎ的物体在２０Ｎ力的作用下，沿水平地面前进１ｍ，则这个力对物体做的功为（）Ａ２０ＪＢ１００ＪＣ０Ｄ无法确定D３、使用机械做功时，下面说法正确的是：（A）功率大的机器一定比功率小的机器做功多；（B）功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少；（C）功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；（D）以上说法都不对．功率4.引体向上是体能测试项目之一，引体向上时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功。现要测量人引体向上时功率的大小，请根据你自身的体验或观察他人做引体向上的过程，说明所需测量的物理量并给出合理的数值，写出引体向上时人做功的功率的表达式，并算出具体数据（g=10N/kg）需要测量的物理量：体重G,上升高度h,时间t,次数n表达式：P=nGht解：m=ρV=1×103kg/m3×50m3=5×104kgG=mg=5×104kg×10N/kg=5×105NW=Gh=5×105N×30m=1.5×107J5、用一台水泵把50m3的水提升到距水面30m的水箱，水泵需做多少功？若完成这些功1h，这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？KWWsJtwP424200036001075.15、功率为100kw的汽车在公路上以72km/h的速度匀速行驶时，汽车的牵引力为多少？功率的计算twpFvtFStWPFvP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2：1，则：（）A．牵引力之比为1：2B．做功之比为1：2C．速度之比为1：2D．做功之比为2：121vvvPvPFFts甲乙乙甲乙甲VPtWA6、判断：下面说法中是否正确．（1）有用功越多，机械效率越高（2）额外功越少，机械效率越高（3）物体做功越慢，机械效率越低（4）做总功越多，机械效率越低（5）做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高机械效率（6）做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（7）用不同的滑轮组，做的有用功相同时，机械效率一定相同（8）因为有用功总小于总功，所以机械效率总小于1（9）做的额外功一定时，总功越少，机械效率越高（10）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．7、某同学为了将质量为5kg的物体提高1m，考虑到额外功的影响，则下列方式中该同学做功最少的是（）A．徒手将物体直接抬高1mB．通过动滑轮把物体吊高1mC．通过斜面把物体推高1mD．通过定滑轮把物体吊高1mA8、为了提高滑轮组的机械效率，以下做法中正确的是：C、增加承担物重的绳子股数；B、以较慢的速度匀速提升重物；A、以较快的速度匀速提升重物；D、把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦；9.用图12-3所示的滑轮组将重为900N的重物匀速提升2m，所用的拉力为500N，(1)这一滑轮组的机械效率为多少?(2)若不计摩擦，则动滑轮重为多少。（3）不计绳重和摩擦，若用此滑轮组将400牛的物体竖直向上匀速提升2米求此过程中拉力做的功效率？滑轮组提升物体(1)W有=Gh=900N×2m=1800JW总=FS=F2h=500N×4m=2000Jη==×100%=90%W有W总1800J2000J(2)不计摩擦,F=(G+G动)，G动=2F-G=2×500N-900N=100N21（3）F’=(G’+G动)=（400+100）N=250N2121%80%1002m2250N2m400NF2hh'GsF'hG''''总有WW10.某同学准备做“测定滑轮组的机械效率”的实验，选择器材有：弹簧测力计、钩码、铁架台、定滑轮、动滑轮各一个、一根足够长的细绳。（1）他所选的器材少了___________（2）补足器材后，该同学进行了如下实际操作A．将滑轮组安装在铁架台上，在滑轮组下方挂好钩码，在细绳的一端系住弹簧测力计B．记下钩码和弹簧测力计的起始位置C.向上提起弹簧测力计，记下弹簧测力计的示数D．测量出钩码提升的高度和弹簧测力计移动的距离E.将有关数据填入表格中，并进行必要的计算。上述步骤中，有一项需要做出重要补正，该项需补正的内容是______________________________刻度尺C步骤中，匀速向上提起弹簧测力计(3)补正后，按正确的操作方法完成了实验，并记录了如下实验数据，请帮助完成下表：滑轮组组成钩码重G/N钩码升高h/m弹簧测力计示数F/N绳子自由端移动距离s/m机械效率η一个定滑轮一个动滑轮2.10.101.00.30（4）根据该同学以上实验探究过程，请将滑轮组的组装情况在图中画出70%11.用动滑轮上有5段绳子的滑轮组来提升3600N的重物，若提升过程中机械效率是75％，则（1）至少要多大力才能提升重物．（2）若不计拉绳质量及摩擦，可得出动滑轮总重是多大？（960N，1200N）.GF乙.G甲..F12.如图，甲、乙两个滑轮组，每个滑轮的重力相同，用它们分别匀速吊起重都为G的物体，忽略摩擦阻力及绳重，则拉力之比为，η甲η乙3:21:113.用一定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重900牛的物体，使物体升高2米，滑轮组的机械效率为90%，动滑轮重90牛，求提升重物过程中克服摩擦做了多少功？20J滑轮组提升重物机械效率与哪些因素有关？与什么无关？与重物重和动滑轮重、摩擦有关；与绳的绕线方式无关FA14.如下图使用滑轮组拉动重物A，已知，物体与水平面的摩擦力为240N，人拉绳子的力为75N。问：（1）此时滑轮组的机械效率？（2）若在A物体下垫几个圆木，继续拖动滑轮组，此时滑轮组的机械效率如何变化？滑轮组水平拉物体80%减小15.某人用250牛的推力，把一个重1000牛的物体沿着长为5米，高为1米的斜面，由斜面底端匀速地推到顶端，在这一过程中，此斜面的机械效率是，物体受到的摩擦力为N.80%W额=W总-W有=FL-Gh=?f=W额/L5016.起重机能在8小时内把3000吨的材料送到9米高的地方，若起重机的机械效率为60%，求起重机的功率。其它机械效率15625w1、某人利用图12-5的滑轮组拉着重为600N的物体在水平地面上匀速直线运动了2m，拉力所做的功为600J，滑轮组的机械效率为80%，则拉力F为N，物体所受的摩擦力为N。能力训练与检测100N,240N2．小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m,杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m,他做的有用功是J,总功是J,杠杆的机械效率是.３．一套起重装置，效率为80%，功率为10KW，这套起重装置在10s内完成总功J，有用功J，额外功J.４．在图2-8中,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求:(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.160J,200J,80%105J,0.8×105J，0.2×105J100N，20w,90%5．如图所示，用一滑轮组拉着一只木块P沿水平面以2m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N，若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为,绳拉力的功率。80%，10w