9模組九功和功率

2022-12-04 15:09:03 字數 4881 閱讀 5219

④我們做題遇到的多是理想機械(忽略摩擦和機械本身的重力)理想機械:使用機械時,人們所做的功(fs)= 直接用手對重物所做的功(gh)

(3)應用:斜面

①理想斜面:斜面光滑理想斜面遵從功的原理;

②理想斜面公式:fl=gh 其中:f:沿斜面方向的推力;l:斜面長;g:物重;h:斜面高度。

如果斜面與物體間的摩擦為f ,則:fl=fl+gh;這樣f做功就大於直接對物體做功gh 。

3、功率:

(1)定義:單位時間裡完成的功

(2)物理意義:表示做功快慢的物理量。

(3)公式: = fv

根據功率的匯出式:p=fv可知功率一定時,要增大f,必須減小v,即汽車上坡時要換低速檔。

(4)單位:主單位 w 常用單位 kw 、mw 、馬力

換算:1kw=103w 1mw=106 w 1馬力=735w

某小轎車功率66kw,它表示:小轎車1s 內做功66000j

(5)比較功率大小方法 a、做功時間相同,比較做功的多少,在時間相同時,做功越多功率越大。

b、做功相同時,比較做功時間長短,在做相同多的功,用時越短,功率越大

1、機械效率:

(1)有用功: 定義:對人們有用的功。

公式:w有用=gh(提公升重物)=w總-w額

=ηw總

斜面:w有用= gh

(2)額外功: 定義:並非我們需要但又不得不做的功

公式:w額= w總-w有用=g動h(忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組)

斜面:w額=f l

(3)總功: 定義:有用功加額外功或動力所做的功

公式:w總=w有用+w額=fs= w有用/η

斜面:w總= fl+gh=fl

(4)機械效率:① 定義:有用功跟總功的比值。

② 公式

斜面:定滑輪

動滑輪:

滑輪組③ 有用功總小於總功,所以機械效率總小於1 。通常用百分數表示。某滑輪機械效率為60%表示有用功佔總功的60% 。

④提高機械效率的方法:減小機械自重、減小機件間的摩擦。

通常是減少額外功,如搞好潤滑,減輕機械自重;在無法減小額外功的情況下,採用增大有用功來提高機械效率。例如,在用滑輪組提高重物(不計摩擦)時:

為提高機械效率,在機械結構一定的情況下,可以採取增加提公升物重的辦法來實現。

(5)機械效率的測量:

原理:應測物理量:鉤碼重力g、鉤碼提公升的高度h、拉力f、繩的自由端移動的距離s

器材:除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。

步驟:必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼公升高,目的:保證測力計示數大小不變。

結論:影響滑輪組機械效率高低的主要因素有:

①動滑輪越重,個數越多則額外功相對就多。

②提公升重物越重,做的有用功相對就多。

③ 摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。

繞線方法和重物提公升高度不影響滑輪機械效率。

2、機械效率和功率的區別:

功率和機械效率是兩個不同的概念。功率表示做功的快慢,即單位時間內完成的功;機械效率表示機械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的有用功。

1、動能和勢能

(1)能量:乙個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能

理解:①能量表示物體做功本領大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。

②乙個物體「能夠做功」並不是一定「要做功」也不是「正在做功」或「已經做功」如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。

(2)知識結構:

(1) **決定動能大小的因素:

① 猜想:動能大小與物體質量和速度有關;

2 實驗研究:研究物件:小鋼球方法:控制變數;

?如何判斷動能大小:看小鋼球能推動木快做功的多少

?如何控制速度不變:使鋼球從同一高度滾下,則到達斜面底端時速度大小相同;

?如何改變鋼球速度:使鋼球從不同同高度滾下;

③分析歸納:保持鋼球質量不變時結論:運動物體質量相同時;速度越大動能越大;

保持鋼球速度不變時結論:運動物體速度相同時;質量越大動能越大;

④得出結論:物體動能與質量和速度有關;速度越大動能越大,質量越大動能也越大。

(4)機械能:動能和勢能統稱為機械能。

理解:①有動能的物體具有機械能;②有勢能的物體具有機械能;③同時具有動能和勢能的物體具有機械能。

2、動能和勢能的轉化

(1)知識結構:

(2)動能和重力勢能間的轉化規律:

①質量一定的物體,如果加速下降,則動能增大,重力勢能減小,重力勢能轉化為動能;

②質量一定的物體,如果減速上公升,則動能減小,重力勢能增大,動能轉化為重力勢能;

(3)動能與彈性勢能間的轉化規律:

①如果乙個物體的動能減小,而另乙個物體的彈性勢能增大,則動能轉化為彈性勢能;

②如果乙個物體的動能增大,而另乙個物體的彈性勢能減小,則彈性勢能轉化為動能。

(4)動能與勢能轉化問題的分析:

⑴首先分析決定動能大小的因素,決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素——看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。

⑵還要注意動能和勢能相互轉化過程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒有其他外力做功即:沒有其他形式能量補充或沒有能量損失),則動能勢能轉化過程中機械能不變。

⑶題中如果有「在光滑斜面上滑動」則「光滑」表示沒有能量損失——機械能守恆;「斜面上勻速下滑」表示有能量損失——機械能不守恆。

【知識高階】

1.如何根據功的兩個必要因素判斷是否做功

力學中的做功要求必須同時具備做功的兩個必要因素.在具體考慮做功問題時可以按以下三個步驟進行判斷:

(1)物體是否受到力的作用,不受力的物體不存在做功問題.

(2)物體是否運動,不運動的物體也不存在做功問題.

(3)判斷物體受力的方向和運動方向之間的關係,若二者方向互相垂直,即物體雖然受到了力,也運動了一段距離,但在力的方向上沒有移動距離,則力也不做功.

2.有關機械效率的幾點分析、討論

η=,由此我們可以作如下分析討論:

(1)當總功一定時,機械所做的有用功越多,即額外功越少,機械效率就越高.

(2)當有用功一定時,機械所做的總功越少,即額外功越少,機械效率就越高.

(3)當額外功一定時,機械所做的總功越多,或有用功越多,有用功在總功中的比例就越大,機械效率越高.

理解了機械效率的概念,就能判斷有關的一些說法是否正確.如「做有用功越多的機械,機械效率就越高」「機械做功時,額外功越少的機械,機械效率就越高」等等.在分析、比較這類問題時,要注意機械效率的高低是由有用功和總功兩個因素決定的,只分析乙個因素,不能判斷機械效率的高低.

3.功率和機械效率的區別

功率和機械效率是兩個不同的概念.功率表示做功的快慢,即單位時間內完成的功.機械效率表示機械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的功是有用的.

功率和機械效率是兩個物理意義不同也沒有直接聯絡的物理量.功率大的機械,機械效率不一定大;機械效率大的機械,功率也不一定大.這正是同學們學習中最容易產生錯覺的地方,請同學們仔細領會、分辨,千萬不可將兩個概念混為一談.

【記憶口訣】

爐子的效率

燃燒放熱熱為總,有效利用純吸收。加熱液用容器盛,熱被容器先吸收。

容器吸熱傳給液,液器吸和為有用。有用比效算熱總,熱總效積為有用。

燃料體積或質量,乘以熱值算總放。比熱質量溫公升積,所算熱量為物吸。

吸公升放降為規律,不管吸放高減低。熱功能量同單位,全是焦耳別忘記。

公升降能量轉化

物公升能轉看速度,上公升速減動轉重。加速勻速向上公升,內能轉為機械能。

物體下降若加速,重力勢能轉動能。物降勻速或減速,機械能轉為內能。

衛星的能量轉化

衛星發射加速公升,內能轉為機械能。衛星執行遠向近,重力勢能轉動能。

由近向遠動轉重,降落機械轉內能。帆板展開向太陽,太陽能轉為電能。

能只要物體能做功,就說物體具有能。物因運動有動能,動能大小質速定。

物被舉高到空中,重力勢能物已有。重力勢能質高定,高度質量先看清。

彈性形變若發生,彈性勢能物已有。大小定因只一種,形變大小來決定。

物公升速減動轉重,加勻內轉機械能。物降速加重轉動,減勻機械轉內能。

彈性形變發生中,由動轉彈記在心。恢復原狀彈轉動,動彈轉化鐘錶用。

擰緊發條動轉彈,工作復原彈轉動。組物分子動不停,所以凡物有內能。

內能大小質溫定,溫同質大大內能。內能增減看溫度,溫度公升高內能增。

但若物體內能增,物溫卻不一定公升。晶熔吸熱內能增,吸熱熔化溫恆定。

晶凝放熱內能減,放熱凝固溫恆定。做功熱傳變內能,內用加熱和做功。

對物做功和加熱,物體內能定會增。對外做功物放熱,內能只減不會增。

燃燒化學轉內能,熱機用內來做功。火箭發射加速公升,內能轉為機械能。

火箭脫落如流星,機械能轉為內能。衛星執行遠向近,重力勢能轉動能。

由近向遠動轉重,落減機械轉內能。

【例題解析】

例1下面情況中,人對物體做功的是

a.舉重運動員舉槓鈴不動

b.人用力卻沒把重物提起

c.某同學提著水桶在水平路面上勻速行走

d.旅客提著行李上樓梯

解析:a、b兩種情況中,儘管人都用了力,但物體沒有移動距離,故人對物體沒有做功;c情況中,同學對水桶的提力豎直向上,而水桶是在水平方向上移動,在提力方向上卻沒有移動距離,故同學對水桶也沒有做功;d情況中,旅客對行李有向上的提力,上樓梯時,行李在提力方向上移動了距離,所以旅客對行李做了功.正確答案是d.

方法指導:判斷力是否對物體做功的依據是做功的兩個必要因素:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上通過的距離,兩者缺一不可.尤其要注意理解「在力的方向上通過的距離」的含義.如本例中的c,儘管人對水桶施了力,水桶也移動了距離,但水桶的運動方向跟提力的方向垂直,即水桶並沒在提力方向上通過距離,所以提力對水桶不做功.

例2 如圖所示,某人用300 n的力,在30 s內將重960 n的物體勻速提高2 m(繩重及摩擦不計),求:

(1)有用功;

(2)總功;

(3)滑輪組的機械效率;

14 3功和功率

8 某工人在水平方向上用130 n的力推動重550 n的重物,使物體在水平地面上以0 3 m s的速度前進了70m,這時工人所做的功是 j,功率是 w 9 甲 乙 丙二人勻速提公升物體,甲在0 2 s內將重80 n的重物提公升2 m,乙在8 s內將100 n的重物提公升4 m,丙在4 s內將40n的...

功和功率經典例題

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功和功率複習學案

第15章功和功率 初三複習 班級姓名 中考考點 一 知道機械功的概念。二 結合例項理解功率的概念。了解功率在實際生活中的應用。知道功率的概念。考點一 知道機械功的概念 判斷生活中是否有力做功 能用w fs求解並準確表述機械功的大小 知道使用任何機械都不省功 1 判斷下列各力是否做功,正確的打 錯的打...