九年级功和机械能.ppt

功 第十五章 复习提问 放在桌面上的木块受到几个力的作用 用力拉在水平桌面上的木块 木块静止 木块受到几个力的作用 用力拉在水平桌面上的小车 小车前进 小车受到几个力的作用 哪个力的作用有了成效 即拉小车的力对物体的移动作出了贡献 对小车作了功 功 推力对火箭做了功 根据上面的实例 你知道用什么标准来判断是否做功吗 判断做功需要哪两个因素 根据做功的两个必要因素 你能想出不做功的例子吗 作用在物体上的力 物体在力的方向上移动的距离 分析 无距离 有力 没有做功 劳而无功 分析 无力 有距离 没有做功 不劳无功 用脚踢出足球 球在地面上滚动 滚动过程中 人对球做功了吗 s 分析 有距离 有力 没有做功 劳而无功 但 不做功 有力 但是在力的方向上通过的距离为零 有距离 但是和距离同一方向上没有力的作用 有力 也有距离 但是力和距离方向是相互垂直的 共同探讨 1 你背着书包走在上学的路上 你对书包做功了吗 2 苹果熟了从树上落下来 下落过程中重力对它做功吗 3 小明用力向上提起了一桶水 提力做功没有 用起重机按下图所示的三种方式分三次将物体匀速吊起 起重机第二次对物体做功与第一次比较什么量改变了 什么量没有变 第二次做功与第一次做功的关系 力学里规定 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 第三次与第一次相比什么量变了 什么量没有改变 第三次做功是第一次做功的几倍 功的计算 牛 N 米 m 焦耳 J 即 J N m 意义 1牛的力使物体在力的方向上 通过1米的距离时所做的功为1焦 例题 在平地上 用50N的水平推力推动重100N的箱子 前进了10米 推箱子的小朋友做了多少功 如果把这个箱子匀速举高1 5m 他做了多少功 10m 50N 100N 解 W1 Fs 50N 10m 500J 答 他推箱子做功500J 举箱子做功150J W2 F s Gh 100N 1 5m 150J 1 举重运动员举着杠铃不动 举力做了功 2 人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离 提力对重物做了功 3 苹果从树上落下 重力对苹果做了功 4 小球在光滑平面上移动一段距离 桌子的支持力对小球做了功 练习 练习 1 质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物 一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N 求马运货时的功 g 10N kg 2 某足球运动员在水平方向用25牛的力 将10牛的球沿水平地面踢出 踢出后球在地面上滚了30米才停下来 在球滚动过程中 脚对球所做的功为 A 750焦B 300焦C 450焦D 0 3 一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱 使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离 关于拉力哪一次所做的功多 4 三辆汽车用相同的大小的牵引力和速度行驶 甲沿上坡路 乙沿水平路 丙沿下坡路 都行驶相同的时间 哪辆车的牵引力做的功多 使用杠杆省功 使用滑轮省功 大量事实表明 使用机械时 人们所做的功都不会少于不用机械时所做的功 也就是使用任何机械都不省功 这个结论叫做功的原理 三 功的原理 使用任何机械都不省功 例题 1 探讨斜面公式的由来 2 通过一动滑轮用60牛的拉力提起重为100牛的重物 使重物提高2米 1 拉力做多少功 2 如用手直接提起做功多少 W用机械 FS 60N 4m 240J W手 Gh 100N 2m 200J S 2h 2 2m 4m 通过一动滑轮用60牛的拉力提起重为100牛的重物 使重物提高2米 1 拉力做多少功 2 如用手直接提起做功多少 为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 F 第二节机械效率 1 在想想议议中 三种情况的共同目的是什么 对它做了多少功 把沙子运上三楼 600J 2 为达到目的 不得不多做一些功 分别如下 第一种 对 分别做 J J第二种 对 分别做 J J第三种 对 分别做 J J 人自身 桶 动滑轮 动滑轮 桶 口袋 2400 120 60 120 60 30 1 有用功 W有 2 额外功 W额 3 总功 W总 使用机械时对人们有用的功 且必须做的功 人们不需要但又不得不做的功 有用功与额外功的总和 即W总 W有 W额 检测练习 1 用水桶打水 对什么做的功是有用功 对什么做的是额外功 如果打完水 水桶掉了 将水桶从井中拉上来 对什么做的是有用功 对什么做的是额外功 2 用滑轮组将物体拉上来 对什么做的是有用功 对什么做的是额外功 3 请计算出有用功 额外功和总功分别是多少 1 2 3 1 2 3 对沙子做功 对桶做功 克服重力做功 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 对沙子做功 对桶做功 对滑轮做功 600J 2520J 600J 180J 600J 90J 请算出刚才的三种办法中有用功在总功中占的百分比 3120J 780J 690J 1 定义 有用功与总功的比值叫机械效率 2 表达式 3 有没有机械效率为100 的机械 为什么 没有 因为有用功总小于总功 所以机械效率总小于1 机械效率通常用百分数表示 4 机械效率 例题 起重机把质量为0 6t的重物匀速提升了3m 而它的电动机所做的功是3 4 104J 起重机的机械效率是多少 1 使用下面的两个滑轮组 提升相同的重物 提升相同的高度 哪个机械效率大 将相同重物提升相同高度 做有用功相同 检测练习 故左边的机械效率大 2 使用下面的滑轮组 用拉力F匀速拉动重为G的物体水平移动的距离为L 有用功是多少 总功是多少 额外功是多少 本题使用滑轮组的目的是拉动物体水平移动L 所以机械克服物体与地面的摩擦力做功是有用功 使用滑轮组拉动G 必须施加动力F 额外功 总功 有用功 FnL fL 某人用如图所示的滑轮组提升2000牛的重物 使用的拉力是800牛 绳子自由端被拉下4米 1 这个人做的总功是多少焦 2 有用功是多少焦 3 额外功是多少焦 4 这个滑轮组的机械效率是多少 2 用如图所示滑轮组拉着一重为100牛的物体A沿水平面做匀速运动 所用拉力F的大小为40牛 1 不计轮和绳的重力以及摩擦 求 物体A所受的摩擦力 2 若滑轮组的机械效率为80 求 物体A所受的摩擦力 关于机械效率正确的是 A 有用功和额外功的和为总功 所以有用功总是小于总功B 有用功越大 机械效率越高C 有用功在总功里占的比例越大 机械效率越高D 额外功越多 机械效率越低 甲的机械效率高于乙的机械效率 那么 A 甲的功率比乙的功率大B 甲做的有用功比乙做的有用功多C 甲做的额外功比乙做的额外功少D 甲做的有用功在总功中所占比例比乙做的有用功在总功中占的比例大 三功率 2 定义 单位时间内所做的功 功率 3 功率的表达式 功率 4 功率的单位 瓦特符号W1W 1J s1KW 1000W 1 物理意义 表示物体做功的快慢 功率是机械一个重要的参数 下面是一些机械的功率 自行车长时间功率约70W 优秀运动员短时间功率可达到1kW 新宝马X5最大输出功率达235kW 韶山型电力机车输出功率为4200kW 1 使用机械做功时 下面说法正确的是 A 功率大的机器一定比功率小的机器做功多 B 功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少 C 功率小的机器一定比功率大的机器做功慢 D 以上说法都不对 1 甲 乙两人完成同样多的功 所用时间分别为5s和10s 他们谁做功快 2 甲 乙两人在10s内所做的功分别为100J和200J 他们谁做功快 3 甲在3s内做功60J 乙在4s内做功120J 他们谁做功快 1 某电梯的轿箱连同乘客的质量共为1 2t 在10s内从一层上升到七层 如果每层楼高3m 该电梯电动机的功率至少是多少 g 10N kg 2 甲的功率为25W 它4s内所做的功如果由功率为0 4W的乙去完成 乙需要多长时间 21600W 250S 1 如图 斜面长2m 高0 5m 小明用200N的拉力将重为400N的木箱拉上斜面 用时10s 此斜面的机械效率为 小明做功的功率为 2 如图 小明用该滑轮组将重为500N的木箱提升了1m 所用拉力为200N 用时30s 此滑轮组的机械效率为 小明做功的功率为 F F 50 40W 83 3 20W 第四节动能和势能 能量 一个物体可以对外做功 我们就说它具有能量 简称能 单位 J 焦耳 能量 一个物体可以对外做功 我们就说它具有能量 简称能 单位 J 焦耳 共同特点 它们的能量以什么样的形式存在 运动 1 判断动能变化情况 一辆汽车加速运动 它的动能 火车进站时做减速运动 它的动能 停止后 它的动能 一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水 它的动能 2 比较动能大小 汽车空载和满载时以相同速度前进 动能大 某同学慢跑和快跑时 动能大 重力势能 1 定义 物体由于被举高而具有的能 重力势能 1 定义 物体由于被举高而具有的能2 大小 质量相同的物体 高度越高 重力势能越大 高度相同的物体 质量越大 重力势能越大 弹性势能 1 发生弹性形变的物体所具有的能 2 决定因素 弹性形变的大小弹性形变的材料 能量守恒定律 动能与势能可以相互转化 2 机械能守恒 如果只有动能与势能的相互转化 那么 机械能的总量保持不变 只有重力或弹力做功