初中物理功、功率和机械效率复习课件-(1)

一、机械功1、功的概念⑴定义：物理学中规定,作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了功⑵做功的两个必要因素：____________________________，____________________________2、功的计算⑴公式：⑵单位：3、机械功的原理⑴内容：⑵公式：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W=F·s焦（J）(N·m)1J=1N·m使用任何机械都不省功即Fs≥GhW总≥W有考点一：功的两个必要条件及功的计算例一、下图的四种情境中，人对物体做功的是()D例二、用10N的水平拉力拉着重为60N的小车在水平路面上前进3.5m，拉力做的功为______J，重力对小车做的功是_____J。350一同学用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（）A、2000JB、100JC、0JD、无法确定D计算功时注意事项：根据题意情境找对应的力、对应的距离，并且持续作用做功的形式排除干扰①W=FS②W=Gh③W=fS（克服重力做功）（克服摩擦力做功）（功只与距离有关，与运动状态、物重、支持面粗糙程度无关）1、如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（）变式训练：A、重力做的功是500JB、拉力大小为100NC、拉力大小为120ND、拉力做的功为100JFD2、小晗从学校一楼打水匀速走上三楼．每层楼的高度为4m．水和桶的总重为l0N．上三楼后又水平匀速走100m到达班级．那么小晗在这个过程中对水桶做功为____J。变式训练：803、小明用100N的力将50N的铅球掷出10m远，则在铅球在抛出后运动的过程中，人对铅球所作的功是：（）A1000JB500JC0JD1500JC4、小芳用500N的力将10N的足球踢出40m远，则在小芳在踢球的过程中，对足球所作的功是：（）A400JB20000JC0JD无法计算DhS=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一二、功率1、怎样比较做功的快慢方法一：方法二：2、功率的计算①表示的物理量；②定义：③公式：④单位：⑤其他公式：tWPPWtW=Pt相同时间比较做功做相同的功比时间做功快慢单位时间内完成的功瓦（W）；焦/秒（J/s）1W=1J/sP=F·v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VPtWA考点二：功率的概念及计算关于功率的概念，下列说法正确的是（）A.物体做的功越多，功率越大B.物体做功时间越短，功率越大C.物体做功越快，功率越大D..物体做功时间越长，功率越大C一架起重机在10s内将5×104N的货物匀速提高1m，拉力做功_____J;接着用40s的时间使货物在水平方向移动了5m。则整个过程中,起重机对货物做功______J,做功的功率为___W。10005×1045×1041、登楼梯比赛时，李明同学从一楼登上五楼，共用了12s，他登楼时的功率最接近于（）A、500WB、100WC、50WD、10W变式训练：A2、小华每天骑车上学，当他以5m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为20N.若他家到学校的距离为3Km，则小明以此速度骑车的功率是_____W，本题可删去的条件是_________________。变式训练：100他家到学校的距离为3Km变式训练：3、在中考体能测试中，某同学选择跳绳。他1分钟跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm.设他每跳1次所用的时间相等，则他跳绳的功率最接近（）Ａ．５ＷＢ．５０ＷＣ．５００ＷＤ．５０００ＷＢ三、机械效率1、有用功（W有）：额外功（W额）：总功（W总）：2、机械效率（）①定义：②公式：3、测滑轮组的机械效率⑴原理：100总有WW％100FsGh有实用价值的功(W有=Gh)无用但又不得不做的功使用机械时（即动力）所做的功（W总=Fs）W总=W有+W额有用功与总功的比值％思考：机械效率大代表什么意义?⑵需要测量的物理量和工具⑶影响滑轮组机械效率高低的因素：ab4、怎样提高机械效率G——弹簧称，h——刻度尺F——弹簧称，s——刻度尺物重,动滑轮重和摩擦同一滑轮组,所提的物体越重,机械效率越___提同样重的物体,若动滑轮越多,机械效率越___高低①尽量减小自重和加润滑油减小摩擦②尽可能增加所提物体重思考：若无刻度尺还能进行实验吗？有用功：额外功：总功：机械效率：克服钩码重力所做的功W有用=G钩h克服动滑轮重力所做的功W额外1=G动h克服绳子与滑轮间摩擦所做的功W额外2=fsη=————W总W有用G钩hFS=————×100%=————G钩F×n×100%n=3S=3h绳端拉力所做的功W总=FS用图示滑轮组提升钩码：机械效率提高滑轮组机械效率的方法：有用功相同时，减小额外功：①减小动滑轮的重力；②减小滑轮与绳间的摩擦。额外功相同时，增大有用功：滑轮组装置不变时，尽可能多做有用功提高机械效率的方法①减小额外功②增大有用功甲乙丙丁GGGη甲η乙η丙η丁SGhFShfη=GhW有W总=FSη=W有W总=FSGhη=W有W总=FSfh1、有用功——W有用：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。在提升物体时，W有用=Gh。2、额外功——W额外：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。3、总功——W总：(1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W总=W有用+W额外。(2)若人对机械的动力为F，则：W总=F•S4、机械效率——η(1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。(2)公式：η=W有用/W总。(3)机械效率总是小于1。(4)提高机械效率的方法①减小摩擦，②改进机械，减小自重。知识回顾考点三：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，表明()A.甲的有用功比乙的有用功多B.做相同的总功,甲的有用功比乙的有用功少C.甲的总功比乙的总功少D.做相同的总功,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B、有用功增加，总功增加C、有用功不变，总功不变D、有用功不变，总功减少D机械效率是有用功与总功的比值。反映机械性能的重要指标，总小于1。不是固定不变的。（同一机械在不同的做功过程中往往会不同）提高机械效率的方法：W有用一定，减小W额W额一定，增大W有（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轮组所挂物体的质量）例二、用动滑轮提一物体，物体重16N，动滑轮重为4N。当物体被匀速提高1m时，(不计绳重及摩擦)求：(1)手拉绳的拉力(2)有用功(3)总功(4)动滑轮的机械效率（1）用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10ｍ,绳端所用的拉力为250N，拉力移动了20m。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____。40005000100080%（2）如下图示，某人在2s内将重100N的物体沿长2m的斜面从底端拉至顶端，拉力大小为60N。则拉力所做的功为___J,功率为___w;克服重力做的功为___J,功率为____W,机械效率为____。120601005083.3﹪１ｍ（3）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端压下2m，杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m。压力做的总功是____J,有用功是___J,杠杆的机械效率是___.16020080﹪（4）小明用图示滑轮组拉着重600N的物体在水平地面上匀速直线运动了2m，拉力F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____N.100240S物=2mS拉=3h=6m1、某人用100N的力,沿竖直方向将杠杆动力臂的端点压下2米,杠杆的另一端把320N的重物举高0.5米,则他做的有用功是J,杠杆的机械效率是.变式训练：16080%例2：图示的滑轮组在4s内将重为900N的重物以0.5m/s的速度匀速提升了一段距离，所用的拉力为500N。（1）拉力做功的功率为多少？（2）这一滑轮组的机械效率为多少？（3）若不计绳重和摩擦，动滑轮重为多少？=900N=500Nh=2mS=2h=4m例2：图示的滑轮组在4s内将重为900N的重物以0.5m/s的速度匀速提升了一段距离，所用的拉力为500N。（1）拉力做功的功率为多少？（2）这一滑轮组的机械效率为多少？（3）若不计绳重和摩擦，动滑轮重为多少？解：=900N=500Nh=2mS=2h=4m（2）W有用=Gh=900N×2m=1800J（3）W额=W总－W有用=2000J－1800J=200J由W额=G动h得：G动=W额/h=200J/2m=100N%9020001800JJWW总有用(1)h=V物t=0.5m/s×4s=2mS=2h=4mW总=FS=500N×4m=2000JP拉=W总/s=2000J/4m=50W练习．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机械效率的计算小结：实验探究：测量滑轮组机械效率1、实验原理：3、实验器材：4、实验注意事项：η=W有/W总X100%=Gh/FSX100%2、测量的物理量：G、h、F、S滑轮组、弹簧测力计、刻度尺、物体等实验时，应向上匀速拉动弹簧测力计考点四：测量滑轮组的机械效率例.如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，每个钩码重1N。（1）实验时要竖直向上________拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为_______N。若弹簧测力计向上移动15cm,该滑轮组的机械效率为_________。（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将_____（选填：“增大”、“减小”或“不变”）。1212匀速1.283.3%增大讨论：如何提高滑轮组的机械效率？15、如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。（1）实验还需补充的器材有____________；（2）下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据。测量次数斜面粗糙程度物重G(N)斜面高h(m)沿斜面的拉力F(N)斜面长L(m)有用功W有(J)总功W总(J)机械效率η1较粗糙1.50.10.60.40.150.2462.5％2较粗糙30.11.20.40.30.4862.5％3较粗糙60.12.40.40.60.9662.5％通过分析数据，你可以得出结论：＿＿＿＿＿；（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m，把一个重6N的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N，则此时斜面的机械效率是____；（4）斜面的机械效率可能与斜面的______有关。（只填一个因素）功功功率功的计算做功的两个必要因素单位与换算定义与物理意义功的单位表达式机械效率有用功、总功、额外功测滑轮组的机械效率定义、表达式机械机械性能好坏的指标有用功与总功的比值做功快慢物体在力的方向上移动距离作用在物体上的力•W=FS焦耳（J）牛（N）米（m