功、功率、機(jī)械效率復(fù)習(xí)班復(fù)習(xí)內(nèi)容: 功、功率、機(jī)械效率復(fù)習(xí)目標(biāo): 1.了解做功的兩個(gè)必要因素,并能運(yùn)用公式計(jì)算功; 2. 2.了解功率的物理意義,并能運(yùn)用公式計(jì)算功。 功率計(jì)算; 3、理解機(jī)械效率的物理意義,能夠計(jì)算簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率; 4. 能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)估算人力和滑輪組的機(jī)械效率。 復(fù)習(xí)重點(diǎn):功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算 復(fù)習(xí)難度:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)估算滑輪組的人力和機(jī)械效率 學(xué)習(xí)過(guò)程:【知識(shí)整理】定義:做功的兩個(gè)必要因素: 1.功(W)——做了多少功和不做功如何: 功的計(jì)算公式: 功的單位: 定義: 物理意義: 2. 功率(P)——做功的速度有多快或多慢 功率的計(jì)算公式: 功率的推導(dǎo)公式:功率單位: 定義: 3. 機(jī)械效率 (η) - 做功的效率。 機(jī)械效率計(jì)算公式: 影響滑輪組機(jī)械效率的因素: 【解題指南】 1、判斷物體是否做功。 例1. 下圖中的四種情況中,人對(duì)物體所做的功是( )。 類(lèi)比下面的例子,力對(duì)物體所做的功是( ) A。舉重運(yùn)動(dòng)員握住杠鈴不動(dòng)。 B. 小明把水桶從地上舉起來(lái)。 C、起重機(jī)吊起貨物并在空中水平移動(dòng)。 D、用力移動(dòng)工作臺(tái),但不抬起工作臺(tái) 2、功計(jì)算舉例 2、有一個(gè)礦斗,裝有礦石,總質(zhì)量為 3×10 3 kg。 用機(jī)器將其從100m深的井底勻速提升至地面。
在此過(guò)程中,機(jī)器對(duì)礦斗所做的功為J。以此類(lèi)推,一輛重10 4 N的馬車(chē)在馬施加10 3 N的水平拉力的作用下,沿水平道路向前移動(dòng)2×10 3 m 。 那么馬在馬車(chē)上做的功是 ( ) A, 2×10 7 JB, 2 ×10 6 JC, 10 7 JD, 2×10 10 J 3. 功率計(jì)算示例 3. 一架戰(zhàn)斗機(jī)重 1.5×10 4 N。發(fā)動(dòng)機(jī)使用8×10 4 N的推力使飛機(jī)在10秒內(nèi)前進(jìn)5000m。 求發(fā)動(dòng)機(jī)推力。 以此類(lèi)推,我們需要衡量人上樓的力量。 需要測(cè)量的物理量有: 、 、 、 ,功率的表達(dá)式為 。 4、機(jī)械效率計(jì)算實(shí)例 4、如圖所示,用滑輪組勻速提升重達(dá)350N的物體。 物體垂直上升1m,人拉繩子的力為250N。 問(wèn):滑輪組的機(jī)械效率是多少? 動(dòng)滑輪的重量是多少? (不包括繩子重量和摩擦力) 例5、物體G在拉力F的作用下做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。拉力F為50N。 物體向左移動(dòng)2m。 物體與地面的摩擦力為120N。 求: ⑴ 滑輪組對(duì)物體所做的功; ⑵ 拉力F所做的功; ⑶滑輪組的機(jī)械效率。 例6,如圖所示,已知木箱A的重量為G=400N,工人對(duì)木箱的拉力為F=75 N,斜面長(zhǎng)度s=4 m,斜面高度h=O.5m。 求:(1)工人所做的有用功; (2) 工人完成的總工作量; (3)斜面的機(jī)械效率; (4)木箱與斜面之間的摩擦力。
【課堂反饋】基礎(chǔ)演練(必做) 1.關(guān)于機(jī)器的功率,下列說(shuō)法正確的是( ) A.機(jī)器的功率越大斜面機(jī)械效率推導(dǎo),做的功就越多 B.功率越小機(jī)器做功越慢 C. 機(jī)器功率越小,機(jī)械效率越低。 D.機(jī)器的功率越大,做的有用功就越多。 2、如圖所示,重100N的物體受到水平力F的拉動(dòng),在水平地面上以勻速向左運(yùn)動(dòng)。 5m,物體對(duì)地面的摩擦力為20N,則( ) A.重力做的功為500J B.拉力為100N FC,拉力為120N D.拉力做的功為100J 3. 爬樓梯比賽中,李明從一樓爬到五樓花了12秒。 他爬樓梯時(shí)的功率最接??近( ) A、500W B、100W C、50W D、10W 4、將重物從4m長(zhǎng)、1m高的坡底推到坡頂以恒定速度傾斜。 已知沿斜面使用的推力為300N,斜面的機(jī)械效率為75%。 那么推力所做的總功為J,推力所做的有用功為J,物體的重力為。 5、如圖所示,物體G重16N,手拉繩子的力為10N。 當(dāng)以勻速拉動(dòng)物體1m時(shí),動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為。 如果想提高動(dòng)滑輪的機(jī)械效率,可采用以下方法。 (一個(gè)答案即可)如果不考慮繩子的重量和摩擦力,動(dòng)滑輪的重量為 N。 6、工人用定滑輪在 2 時(shí)間內(nèi)勻速提升 1.5 米重的物體,重量為 500 N。秒。 工人所用的拉力為N,所做的功為焦炭。
(不含摩擦力) 7、跳繩是體育考試的項(xiàng)目之一。 小明的質(zhì)量為50公斤,每次跳躍的平均高度為5厘米,每分鐘跳躍150次。 他平均跳躍一次克服重力所做的功為J斜面機(jī)械效率推導(dǎo),他跳繩的力量為W。(g取10N/kg) 8.在確定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,數(shù)據(jù)小鋼測(cè)得的吊鉤碼重量/N 彈簧測(cè)功機(jī)讀數(shù)/N 吊鉤碼移動(dòng)距離/m 彈簧測(cè)功機(jī)移動(dòng)距離/m 有用功/J 總功/J 機(jī)械效率 3 1.2 0.1 0.3 ( 1)將有用功、總功和機(jī)械效率的數(shù)值寫(xiě)在表內(nèi)空白處; (2)在右側(cè)畫(huà)出方框內(nèi)的滑輪組及其繞制方法; (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)移動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。 小剛用彈簧測(cè)力計(jì)在靜止?fàn)顟B(tài)下讀取讀數(shù),將這樣得到的機(jī)械效率與實(shí)際值進(jìn)行比較。 (選擇“較小”、“較大”或“等于”)。 9、圖為“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置。 鉤碼總重量為6N,彈簧測(cè)力計(jì)顯示讀數(shù)如圖所示。 (不包括摩擦力) (1)從圖中可以看出,實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩子的拉力是多少? (2)若3秒內(nèi)鉤碼上升0.1m,則彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小為多少? 該滑輪組的機(jī)械效率是多少? (3)如果僅增加鉤碼數(shù)量,滑輪組的機(jī)械效率會(huì)發(fā)生怎樣的變化?