江西省2019中考物理一轮专项第10单元功功率机械效率课件

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考点四 机械效率的计算
3.滑轮组机械效率(水平) 图 10-4 所示的水平滑轮组,f 表示物体受到的摩擦力,F 表示拉力,s 表示绳子自由端通过的距离,s'表示物体
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被拉动的距离,n 表示绳子股数,s=ns',则水平滑轮组的机械效率 η= 有=������������'= ������������' = ������ 。
图10-1
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考点一 功
2.功的计算式: W=Fs ,单位: 焦耳 ,符号: J ,1 J=1 N·m。 [点拨] (1)要分清物体所受的力,知道是哪个力对物体做了功。(2)公式中s一定是在力的方向上通过的距离, 强调对应性。(3)把一个鸡蛋举高1 m,做的功大约是0.5 J。 3.功的原理:使用机械时人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功,即使用任何机械都 不省功 。 [点拨] (1)功的原理告诉我们:使用机械省了力就要费距离,省了距离就要费力,既省力又省距离的机械是没 有的。(2)使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力,或者可以省距离,也可 以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
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总
图 10-3 [点拨] (1)滑轮组的机械效率与物重、机械自重和机械间的摩擦有关,与绳子移动的距离无关。(2)同 一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越高。(3)提升同一重物,动滑轮的个数越多越省力,滑轮组的机械 效率越低。
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考点三 机械功率
1.有用功:对人们有用的功。
2.额外功:并非人们需要但又不得不做的功。
3.总功:有用功加额外功(或动力所做的功)。
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4.机械效率:有用功跟总功的比值,公式:η= 有。
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总
[点拨] (1)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。(2)机械的机械效率的高低和省力的多少是两回事, 不可混为一谈,“越省力的机械,它的机械效率越高”是错误的。(3)提高机械效率的方法:减小机械自重、 减小机件间的摩擦。在机械结构一定的情况下,可以采取增加提升物重的办法来实现。(4)机械效率和 功率的区别:功率和机械效率是两个不同的概念,功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率 表示机械做功的效率,即所做的总点四 机械效率的计算
1.斜面机械效率 如图 10-2 所示的斜面,克服重力做的功是有用功,克服摩擦力做的功是额外功,G 表示物重,F 表示拉力,f 表示物体受到的摩擦力,L 表示斜面长度, h 表示斜面高度,则斜面机械效率为 η=������������有=������������ℎ������。
图10-5
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[解析]由图乙可知在 3~5 s 时的推力 F3=200 N,由图丙可知木块在 3~5 s 内的运动速度 υ3=1 m/s,则在 3~5 s 内木块移动的距离为 s3=υ3t3=1 m/s×2 s=2 m,推力做的功 W=F3s3=200 N×2 m=400 J。由图丙知,3~5 s 内,木块做匀速直线运动,则木块受到的推力与摩擦力是一对平衡力,由图乙可知,此时 f=F3=200 N;由图乙 可知,第 2 s 末的推力 F2=300 N,由图丙知,在 1~3 s 内,木块做加速运动,由于木块与地面间接触面的粗糙程 度和压力都不变,故摩擦力 f 大小不变,仍然是 f=200 N;所以,第 2 s 末木块所受的合力为 F 合=F2-f=300 N-200 N=100 N。
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总
图 10-4
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探究一 功、功的计算
例1 在水平地面上有一长方体木块,小明同学用水平推力F把木块向前推动,如图10-5甲所示,此过程中,推 力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示,则3 s至5 s内, 推力对木块所做的功为 400 J,第2 s末木块受到的合力为 100 N。
总
图 10-2
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考点四 机械效率的计算
2.滑轮组机械效率(竖直) 图 10-3 所示的竖直滑轮组,G 表示物重,F 表示拉力,s 表示绳子自由端移动的距离,h 表示重物升高的高度,n
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表示绳子股数,s=nh,则竖直滑轮组机械效率为 η= 有=������ℎ= ������ℎ = ������ 。
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【变式】如图10-6所示,物体重2000 N,当它沿水平地面匀速运动 时所受的阻力f为240 N,若不计滑轮的重与摩擦,使物体以1 m/s的 速度匀速前进,经过10 s时间,拉力的大小F= 80 N,拉力做的 功是 2400 J。
第10课时 功 功率 机械效率
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考点一 功
1.功:如果一个 力 作用在物体上,物体在这个力的方向上通过了一段 距离 ,我们就说这个力做了 功。力学中的功包含两个必要因素:一是作用在物体上的 力 ,二是物体在力的方向上通过 距离 。 [点拨] 下列三种情况下力对物体不做功: (1)“不劳无功”,物体通过了一定的距离,但没有力作用在物体上,如图10-1甲所示。 (2)“不动无功”,虽然有力作用在物体上,但物体没有通过距离,如图乙所示。 (3)“劳而无功”,有力作用在物体上,物体也通过了一定的距离,但力的方向和通过的距离的方向垂直,在 力的方向上没有通过距离,如图丙所示,也叫“垂直无功”。
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考点二 功率
1.定义:单位时间里做的功。
2.物理意义:表示做功 快慢 的物理量。 3.公式:P=������������= Fv (用 P=Fv 计算时,物体要做匀速直线运动)。 [点拨] (1)功表示做功多少,而功率表示做功快慢,多少与快慢的意义不一样。做功多不一定做功快,做功 快不一定做功多。只有在做功时间相同时,做功多的才做功快。(2)根据功率的导出式P=Fv可知:功率一 定时,要增大F,必须减小v(例:汽车上坡时要换低速挡)。