功和机械能课件_3

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,功和机械能,复习目标,1、,做功的两个必要因素,2、机械功的计算公式：W=FS W=Gh W=Pt,3、,功的原理,4、功率的概念:P=W/t P=Fv,5、有用功和总功，机械效率,6、动能、势能的初步概念，动能、势能可以相互转化,1,、正确理解,“,功,”,的意义,功的概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上通过一段距离，称这个力对物体作了功。,功是由两个因素决定的，一个是作用,力,，一个是作用,力方向上,物体通过的,路程,，两者缺一不可。,如何理解做功的两个必要因素,女孩用力把一箱报刊搬起来,学生背着书包在水平路面上匀速前进,如何理解做功的两个必要因素,下列几种情况，力对物体做功的是（）,A,人用力推桌子，桌子不动,B,人从一楼上到三楼,C,运动员举着杠铃不动,D,起重机吊着重物沿水平方向移动,如何理解做功的两个必要因素,物体移动了一段距离，但没有受到力的作用。例如物体在,光滑水平面,做匀速运动,(不劳无功),物体受到力的作用,但没有沿力的方向通过距离,例如,用力推车,车没有推动。,（劳而无功）,物体受到了力的作用,也通过了距离，但物体移动的距离跟物体受到力的,方向垂直,。,功的计算公式：,W=Fs,W=Gh(,重力做功、克服重力做功,),W=Pt,功等于作用在物体上的力和物体在力的方向上物体通过的路程乘积,2,、功率的物理涵义,体重相同的李华和王教授一起从一楼登上三楼，他们做功相同吗？他们做功的时间相同吗？他们做功的快慢一样吗？要比较做功的快慢，你有哪些方法？,功率的涵义,功率是表示物体做功快慢的物理量,功率是物体在单位时间里完成的功。,它是由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因素决定的,功率的计算公式：,P=W/t,由此可知，相同的时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。,W=Fs P=W/t=Fs/t,P=Fv,在功率一定时，力与速度成反比。当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。,3,、功的原理,使用任何机械都不能省功。,(1),理想情况下,不计机械自重及摩擦,W,机械=,W,直接,(2),实际情况下,考虑机械自重及摩擦,W,机械,W,直接,4,、正确理解机械效率的概念,有用功,有,在总功,总,里所占百分比叫机械效率，,机械效率用,表示,。,有用功：有利用价值的功。,额外功：无利用价值而又不得不做的功。,因为,W,总,=W,有用,+W,额外,，所以,W,有用,W,总,即有用功总是小于总功,机械效率总小于,1,。,机械效率由有用功和总功两个因素决定的，要正确区分出有用功和总功。,如果滑轮组在竖直方向放置：,W,有,/W,总,100%,竖直方向,W,有,=Gh,W,总,=Fs,s=nh,如果滑轮组在水平方向放置：,有用功：,W,有,=f s,1=,F,拉,s,1,总功：,W,总,=Fs,机械效率：,=W,有,/W,总,（,S,1,是物体在水平方向上移动的距离）,F,F,F,拉,实验：,测定滑轮组的机械效率。,思考,(1),、滑轮组中哪个是定滑轮，哪个是动滑轮？,(2),、动滑轮和重物各有由几段绳承担的呢？,(3),、如果要将重物提高,h,，那么绳子的自由端各要移动多少？,(4),、实验中弹簧秤应如何拉动？,(5),、两个不同装置提升相同的重物时的机械效率相不相同？那个滑轮组的机械效率高，为什么？对于同一个滑轮组来说，如果提升的重物不相同，什么时候机械效率高？,(6),、滑轮组的机械效率与什么因素有关，怎样提高滑轮组的机械效率？,思考：如何测量斜面的机械效率,5,、机械能,什么是能量？它的单位是什么？,物体能,够做功,我们就说物体就具有能量。,能量的单位是,焦耳,。,（1）、动能跟那些因素有关？,物体由于,运动而具有的能量,，叫做,动能,。,物体的,动能,跟它的,速度,、,质量,有关。,c,b,a,（2）、重力势能跟那些因素有关,？,（,1,）你是通过观察什么来判断重力势能的大小的？,（,2,）根据（,a,）（,b,）图观察 到的现象是什么？得到的结论是什么？,（,3,）根据（,a,）（,c,）图观察到的,现象是什么？得到的结论是什么？,重力势能,：,被举高的物体所具有的能，物体重力势能的大小跟物体的质量、物体被举高的高度有关。,发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能。,物体的,弹性形变,越大，它具有的弹性势能就越大。,弹性势能：,（,4,）、机械能的互相转化和守恒,动能,和,势能,统称为,机械能,。,物体具有动能和势能是可以相互,转化,的。转化过程中能的,总量保持不变。,知识梳理,1,、,功：,功的两个必要因素,功的计算公式及单位,功的原理,2,、功率：,功率的概念,3、机械效率：,有用功、总功、,额外功,机械效率,4,、机械能：,动能,势能,：,重力势能,弹性势能,5,、机械能的互相转化和守恒,物体在绳子拉力作用下升高,A,静止的小车在拉力作用下运动起来,B,汽车在刹车阻力的作用下速度降低,C,人用力搬石头，石头不动,D,D,如图所示的四种情景中，对物体没有做功的是（）,D,如图所示,李晶同学将放在课,桌边的文具盒水平推,至课桌中央，她针对,此过程提出了如下的猜想。你认为合理,的是,(),A,文具盒所受重力对它做了功,B,文具盒所受支持力对它做了功,C,文具盒所受的推力,F,对它做了功,D,在此过程中没有力对文具盒做功,C,1,、小明用,100N,的力将,50N,的铅球掷出,10m,远，则在铅球抛出的过程中，人对铅球所作的功是：（）,A,、,1000J,B,、,500J,C,、,0J,D,、,1500J,C,2,.在平地上，用50N的水平拉力拉重100N,的箱子，前进了,10m，拉力做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1,.,5,m,，又做了多少功？,解：,W=FS=50N10m=500J,答：拉力做了,500J,的功。如果把这个箱子匀速举高,1,.,5,m,，又做了,150J,的功,3,使用滑轮组提起20,N,的重物，使它上升0.4,m，,作用在绳子自由端的拉力为8,N，,拉力的作用点上升了1.2,m，,拉力对滑轮所做的功叫_功,为_,J,。滑轮克服物体重力所做的功,叫_功,为_,J,。用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功叫_功，是_,J,这个滑轮组的机械效率是_。,总功,9.6J,有用功,8J,额外功,1.6J,83.3%,例,4,、一台起重机将重,6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功,是,40000J，总功是多少？机械效率是多少？,解：,有用功：,W,有用,=Gh,=6000N10m=60000J,总功：,W,总,=W,有,+W,额,=60000J+40000J,=10,5,J,机械效率：,=W,有用,/W,总,=60000J/10,5,J,=60,例,5,.如图，把重为10N的物体推上高为0.5m的斜面，斜面的长为1m所用的推力为12N,沿斜面向上,求推力所做的功和斜面的机械效率?,解：,推力做的功：,W,总,=FL,=12N1m,=12J,有用功：,W,有,=Gh,=10N0.5m,=5J,机械效率：,=W,有,/W,总,=5J/12J,=41.67,L,h,F,.,G,如图所示在自由端施力60,N，,利用,滑轮组把,重200,N,的货物,提升,2,m,不计摩擦。求：,（,1,）绳端移动距离多少,m？,（,2,）滑轮组的机械效率是多少？,(3),动滑轮重多少,N?,（两种做法）,解：,（,1,）,由图可知承担动滑轮和重物的绳子段数,n=4,，,所以,S=nh=42m=8m,(3),方法一,:G,总,=4F=460N=240N,所以,G,动,=G,总,-G=240N-200N=40N,方法一,:W,外,=W,总,-W,有,=FS-Gh=60N8m-200N2m,=80J,利用滑轮组把矿石从深20,m,的矿井中匀速拉到地面，在绳重和摩擦不计的情况下。,（1）如果矿石重640,N，,所用拉力是400,N，,滑轮组机械效率是多少？,（2）如果矿石重800,N，,所用拉力是多少？,挑战中考：（乌鲁木齐）,G,动,=G,总,-G=2F-G=2400N-640N=160N,用如图所示滑轮组绳端施力,100,N，,把货物提升,3,m。,滑轮组的机械效率是75%，问：货物重多少,N？,动滑轮重多少,N?,解：,S=4h=43m=12m,W,总,=FS=100N12m=1200J,G,动,=G,总,-G=nF-G=4100N-300N=100N,答：货物重,300N,，动滑轮重,100N,。,7、外力对水泵做了,7,10,4,J,的总功，水泵把,250,kg,的水送到,20,m,高处，水泵完成的有用功为,多少,J，,水泵的机械效率为,多少？（,g=10N/kg),W,有,=Gh=mgh,=250kg10N/kg20m,=510,4,J,知识结构,五、动能和势能：,1,、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。,2,机,械,能,势能,重力,势能,定义：,物体由于被举高而具有的能量,。,决定其大小的因素：,物体质量越大、举得越高，势能就越大,弹性,势能,定义：,发生形变的物体具有的能量,。,决定其大小的因素：,物体弹性形变越大、弹性势能就越大,动能,定义：,物体由于运动而具有的能量,决定其大小的因素：,物体速度越大、质量越大，动能就越大,方法提示,例,2,如图,3,所示,均匀木棒,AB,长,2,米,重力为,20,牛,支点,O,且,OB,为,0.8,米,杠杆,A,端置于桌面上,.,现有一个重力为,10,牛的球在水平力,F,的作用下从,A,点向右匀速运动,如果,F,大小为,3,牛且保持不变,求当小球运动到刚好使杠杆失去平衡时,力,F,所做的功,.,分析：如图,4,所示,当球在推力,F,作用下运动到支点右侧,;,距支点,l,1,长时杠杆,AB,刚好失去平衡,则,l,1,即为该球对杠杆作用力的力臂,.,而杠杆,AB,的重心应在,AB,的正中间,则杠杆的重,G,AB,的力臂,l,2,AO,AB/2,1.2,米,1,米,0.2,米,.,方法提示,解 由杠杆平衡条件可得,:,G,AB,l,2,G,球,l,1,l,1,G,AB,l,2,/G,球,0.4,米,.,球在,F,作用下运动使杠杆刚好失去平衡时通过的距离,:,S,AO,l,1,1.2,米,0.4,米,1.6,米,作用力,F,所做的功,:,W,FS,3,牛,1.6,米,4.8,焦,答,:,杠杆刚好失去平衡时力,F,所做的功为,4.8,焦,.,乐观者在灾祸中看到机会，悲观者在机会中看到灾祸。,不要拿过去的记忆，来折磨现在的自己。,不要试图交到一个完美的朋友，也不要交到很多朋友。,获致幸福的不二法门是珍视你所拥有的、遗忘你所没有的。,世上最累人的事，莫过于虚伪的过日子。,记住：你是你生命的船长，走自己的路，何必在乎其它。,为别人鼓掌的人也是在给自己的生命加油。,我们不希望自己是什么天才。没有从天而降的成功，每从跌倒里站起来一次，成功就近了一寸。也没有平白无故的威信。每正确一次，威信就增加一分。,利人乎即为，不利人乎即止。墨子,不要觉得全心全意去做看起来微不足道的事，是一种浪费，小事做的得心应手了，大事自然水到渠成。,身体健康，学习进步！,