《功 功率 機械效率》專題複習學案

2023-01-18 23:30:04 字數 4211 閱讀 3039

新洲區汪集中學汪曉紅

一.學習目標:

1、理解做功的兩個必要因素、功的計算公式及功的單位。

2、理解功率的概念、功率的計算公式及功率的單位。

3、知道有用功和總功,理解機械效率。

二、知識整理:

(一) 功

1、機械功

(1)功的概念:力作用在物體上,物體在這個力的作用下通過了一段距離,這個力就對該物體做了功。功包括兩個必要因素:一是作用在物體上的 ,二是物體在力的方向上通過的

(2)功的計算:功等於力跟物體在力的方向上通過的距離的

公式:功=力×距離,即w

(3)功的單位:國際單位制中功的單位是 ,簡稱 ,符號為 。在國際單位制中力的單位是n,距離的單位是m,功的單位就是n·m, 1 =1n·m。

例:判斷是否做功問題:

a、用50n的拉力拉物體,物體不動。答

b、正在光滑的水平冰面上自個做勻速滑行的冰塊。答

c、小明滿頭大汗地舉著槓鈴,一動也不動。答

d、搬起一塊石頭。答

e、用水平方向的力把桌子推動

例:木塊在大小為5n的水平拉力作用下,10s內在水平面上沿拉力方向前進2m,拉力做功為___j,功率為___w;若木塊重15n,在此過程中重力對木塊做功為__j。

2、功的原理

使用機械時(不考慮摩擦等損耗),人們所做的功都不用機械而直接用手所做的功,也就是使用任何機械都不這個結論叫做功的原理。

(二) 功率

(1)功率的概念:單位時間裡完成的功,叫做功率。功率表示做功的快慢。

(2)功率的計算:公式為功率=功/時間 p=w/t。

(3)功率的單位:瓦特。國際單位制中,功的單位是j,時間的單位是s,功率的單位就是j/s、j/s的專用名稱叫做瓦特,簡稱瓦,符號w。1kw=1000w,1mw=106w

1w=1j/s,意思是1s內做了1j的功。

例:如圖是體育課上做引體向上的示意圖,小雲同學在半分鐘內做了12個規範的引體向上。已知小雲的質量為60kg,每次引體向上他能將自身重心提高0.

4m,則小雲每做一次引體向上所做的功為 j,整個過程中的平均功率為 w。(g取10n/kg)

(三)機械效率

有用功:對我們是有用的,是我們所需要的功。用w有表示。

額外功:在對物體做功時,由於摩擦等原因額外增加的功,是不得不做的功。用w額表示

總功:w總=w有+ w額

機械效率:η= 機械效率總是小於1的原因:

滑輪組的機械效率:η= ===

斜面的效率:η=

影響滑輪組的機械效率的因素(不考慮繩重和摩擦)同一滑輪組提公升的物體越重機械效率越高;提公升同一物體動滑輪越重機械效率越低。

例:下列有關「功」、「功率」和「機械效率」的說法中,正確的是()

a.機器的功率越大,做的功越多 b.功率不同的機器,做的功可能相等

c.機器做功的時間越少,功率就越大d.機器的功率越大,機械效率就越高

例:(1)、用水桶打水時,對水桶作的功是功;對桶裡的水做的功是功。

(2)、用滑輪組提公升物體時,可給人們帶來省力的好處。如果所提公升的物體的重為100n,動滑輪重10n,所用的拉力為30n。當物體公升高5m時,繩子自由端移動了20m。

則有用功大小為j;總功的大小為 j;所做的額外功的大小為j。

例:甲乙兩個滑輪組如圖所示,其中的每乙個滑輪都相同,用它們分別將重物g1、g2提高相同的高度,不計滑輪組的摩擦,下列說法中正確的是

a.若g1=g2,拉力做的額外功相同

b.若g1=g2,拉力做的總功相同

c.若g1=g2,甲的機械效率大於乙的機械效率

d.用甲、乙其中的任何乙個滑輪組提起不同的重物,機械效率不變

例:小明利用如圖所示的裝置**滑輪組的特點,他將重為3n的物體勻速提高了0.5m,已知繩端的拉力f為2n,則繩端移動的距離s及提起重物時滑輪組的機械效率是

a.s=1.5m,η=50b.s=1.5m,η=80%

c.s=lm,η=75d.s=lm,η=37.5%

課堂訓練:

.甲乙兩種機械所做的功w隨時間t變化的圖象如圖所示,則從圖象可以判斷

a.甲比乙做功多 b.甲比乙做功少 c.甲比乙做功快 d.甲比乙做功慢

.中學生小華在一次跳繩的體能測試中,1min內跳了120次,每次跳離地面的高度約為5cm,則他跳繩時的功率最接近

a.5w b.50w c.500w d.5000w

3.在甲、乙兩圖中,甲圖地面粗糙、乙圖地面光滑。質量分別為m,2m的兩個物體在大小為f的恒力作用下,在力的方向上前進了相同的距離,則下列結論正確的是

a.甲圖中f做的功小於乙圖中f做的功 b.甲圖中f做的功等於乙圖中f做的功

c.甲圖中f做的功大於乙圖中f做的功 d.條件不足,無法確定甲、乙圖中f做的功誰大

5.如圖,a物體在大小為10n拉力f作用下,以0.3m/s的速度向右勻速運動(不計滑輪和細繩的摩擦及重力),若a物體與桌面間的摩擦力為1n,下列說法錯誤的是

a.拉力f做功的功率是3w

b.b物體的質量為2.7kg

c.b物體上公升的速度是0.1m/s

d.a物體運動1s則b物體克服重力做3j功

6.如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平拉力f的作用,f的大小與時間t的關係如圖乙所示,物體運動的速度v與時間t的關係如圖丙所示。則下列說法中正確的是

a.0~2s內物體不受摩擦力的作用 b.2~4s內物體受到的摩擦力與拉力是一對平衡力

c.2~4s內物體做勻速直線運動 d.4~6s內拉力做功16j

6.用圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓,每件貨物重100n,每次運送的量不定,圖乙記錄了在整個過程中滑輪組的機械效率隨貨物重力增加而變化的圖象,由圖可知動滑輪重為_ _n,當某次運送4件貨物時,繩子的拉力f是____n,滑輪組的機械效率為__。(不考慮繩重和摩擦)

課外作業:

1、重50n的的物體在水平支援面上做勻速直線運動,所受的阻力是20n,則它受到的水平拉力是______n,若物體在水平方向上移動30公尺,則拉力對物體做了_________j的功,重力對物體做了j的功。

2、如圖所示:a、b、c三個物體的質量關係是ma>mb>mc,它們在同樣大的力f作用下,都沿力的方向移動相同的距離s,則力f 對三個物體所做的功

a.一樣多 b.對a做的功最多 c.對b做的功最多 d.對c做的功最多

3、甲、乙兩人的體重之比是8:9,他們進行爬樓比賽,從一樓爬上三樓所用的時間之比是4:5,則兩人克服自身重力所做的功之比是兩人的功率之比是

4、下列說法中,正確的是

a.在相同的時間內做的功越多,機械效率越高 b.在相同的時間內做的功越多,功率就越大

c.功率大的機器,機械效率一定高d.功率大的機器,做的功一定多

5、某機器的功率是1000w,這句話的物理意義是

a.表示這台機器能做1000w的功 b.表示這台機器能做1000j的功

c.表示這台機器秒能做1000w的功 d.表示這台機器每秒能做1000j的功

6、用乙個動滑輪把重200n的貨物勻速提高4公尺,所用的拉力是125n,則有用功是_________j,總功是________j,這個動滑輪的機械效率是

7、如圖所示,小強在30s內用滑輪組將物體a沿水平地面勻速移動6m,已知物體a重為800n,它受到的摩擦力為60n,小強所用拉力為25n,則a的重力做功為____j,拉力的功率為____w,此滑輪組的機械效率為____。

8、如圖所示:用滑輪組拉動重500牛的物體在水平支援面上以2公尺/秒的速度做勻速直線運動,且物體所受摩擦力是物重的0.2倍,問:

⑴半分鐘內物體移動的距離是多少?

⑵若不計滑輪重及滑輪與軸之間的摩擦,則拉力f是多大?

⑶若滑輪組的機械效率是90%,則f的大小是多大?

9、英國倫敦展出了新研發的「偵探獵犬」超音速汽車,如圖所示。該車功率極大,最大車速能達到1609km/h,創造了短期內無法超越的世界紀錄。在一次測試中,「偵探獵犬」以400m/s的速度勻速直線行駛了2000m,受到水平方向的阻力為2×105n。

問:在測試過程中,

(1)汽車受到水平方向的牽引力是多少?

(2)汽車牽引力所做的功和功率分別是多少?

(3)該車的外觀設計成流線型,這樣做的好處是什麼?

10、在「**滑輪組的機械效率」時,小明利用兩組滑輪組進行了5次測量,用乙個動滑輪和乙個定滑輪測定前4組資料,用二個動滑輪和二個定滑輪得第5組資料,測得資料如表:

(1)請根據前四組資料,在圖a中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法。

功 功率 機械效率集中複習 好

a 小虎的推力小於箱子受到的阻力 b 小虎的推力大於箱子受到的阻力 c 小虎對箱子做了功d 小虎對箱子沒有做功 3 下列說法中正確的是 a 用手從地面豎直提起水桶,手豎直向上的拉力對水桶做了功 b 提著水桶在路面上水平向前移動一段路程,手豎直向上的拉力對水桶做了功 c 拋出手的鉛球在空中向前運動的過...

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