高一物理鲁科版必修2 第1章第4节 人与机械 课件(22张)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
比值． (2)定义式：η＝_W__有_用__/W__总_ ＝ _P__有_用_/_P_总__． (3)物理意义：表示机械做功或利用该机械实现能量转化 的_有__效__程度的物理量． 2．功率与机械效率的区别 两者是从不同方面反映机械性能的物理量，它们之间没有 必然的联系．功率大，表示机械_做__功__快__；机械效率高， 表示机械对_总__能__量__的利用率高．
1．有甲、乙两台机械，功率P甲>P乙，机械效率η甲<η乙，下 列说法正确的是( D ) A．在相同的时间内，乙机械做的功多 B．做相同的有用功，甲用的时间少 C．甲机械中的摩擦阻力比较大 D．甲机械的输出功率和输入功率之比小于乙机械的输出功 率和输入功率之比 解析：相同时间内功率大的机械做的功多，A选项错；甲的 功率大，但是机械效率低，无法比较做相同有用功的时间， B选项错；额外功中除摩擦力外还要考虑机械自重，C选项 错；只有D选项正确．
提示：功率和机械效率是衡量机械性能的指标．
第1章 功和功率
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
第1章 功和功率
第4节 人与机械
第1章 功和功率
学习目标 1.知道机械的额定功率和机械效率的物理意义，能熟练计算 机械效率． 2．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物 理量，它们之间无必然的联系． 3．了解现代机械的发展水平．
一、功率和机械效率
1．机械效率
(1)定义：有用功与_总__功__的比值或__有__用__功__率__与总功率的
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放
[想一想] 1.一级方程式赛车装备了强大的发动机，其功率最 大 可 达 900 马 力 ( 合 662 千 瓦 ) ， 车 速 最 高 可 达 370 千 米 / 小 时．赛车的功率大，效率一定高吗？
提示：不一定，功率和效率是两个意义不同的物理量．
二、机械的使用
使用 用机械代替甚至超越人力工作，使人们的工作更
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021 •7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021 •8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22
2．提高机械效率的方法 (1)减小额外功 ①减小克服摩擦力做的功，要从尽量减小摩擦力着手，如加 润滑剂，用滚动摩擦代替滑动摩擦等． ②减小机械的“自重”，如滑轮组在省力相同的情况下，改 进绳子的绕法，尽量减少动滑轮的个数，从而减小克服机械 自重所做的额外功． (2)增大有用功 在额外功一定的条件下，增大有用功如在机械承受的范围内 尽可能增加每次提起重物的重力，有用功占总功的比例就增 大，效率就提高．
易错选项
错误原因
A项
认为功率大，机械效率也高，肯定也省力
C项
根据 η＝WW有总用，认为机械效率越高的机械做的
有用功越多
[解析] 功率与机械效率是两个不同的物理概念，功率表示 机械做功的快慢，机械效率表示机械总能量利用率的高低， 两者物理意义不同，没有确定的正反比关系，故A、B错误， D正确；机械效率高是有用功与总功的比值大，有用功不一 定多，C错． [答案] D
目的
轻松、更有效
发展 智能化水平越来越高，高智能机器人广
趋势
泛进入生产、生活的各个领域
注意 问题
智能化机械若使用不当，会给人类造成危害
举例
踏板缝纫机、自行车、智能机器人
[想一想] 2.人类发明并使用了多种机械，使用各种机械都不 省功，有些情况人们感觉既轻松又高效，那么衡量机械性能 的指标有哪些呢？
少，W 有用可能也很少，其机械效率不一定高；W 有用多，W 额外
可能更多，其机械效率不一定高；W 总多，W 有用可能少，其机
械效率不一定高；有用功占总功的比例越大，其机械效率越高，
D 项正确．
总结提升 (1)机械效率的高低与有用功的多少没有直接关系，物体做的 有用功多，机械效率不一定高． (2)机械效率与功率没有联系，功率大的物体机械效率不一定 高．
η＝WW有用总′＝19000＝0.9＝90%.
[答案] (1)80% 10 N (2)90%
2.(2014·三明市高一质检)如图所示，不计任何摩擦，分别用 定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一个物体匀速升到同一高度， 其中机械效率最高的是( )
A．定滑轮 C．滑轮组
B．动滑轮 D．无法确定
解析：选 A.根据题目条件可知，物体的重力为 G，在把重物 匀速提升到同一高度的过程中，克服重力所做的功等于有用 功，三种情况下所做的有用功相同，均为 W 有用＝Gh. 使用定滑轮时，拉力所做的总功为 W1＝Gh，机械效率为 η1 ＝1；使用动滑轮时，拉力所做的总功为 W2＝12(G＋ G0)×2h＝Gh＋G0h，机械效率为 η2＝Gh＋GhG0h<1 使用滑轮组时，拉力所做的功为 W3＝13(G＋G0)×3h＝Gh＋G0h 机械效率为 η3＝Gh＋GhG0h<1
栏目 导引
对机械效率的理解
有用功、额外功、总功、机械效率的比较
意义
关系
有用功
克服有用阻力所做的功 做功关系：W 总＝W 有用
克服额外阻力所做的功，如克 ＋W 额外功率关系：P 总
额外功 服机械自身重力、摩擦阻力等 ＝P 有用＋P 额外 所做的功
总功
利用机械时作用在机械上的 动力对机械所做的功
机械效率：η＝WW有总用＝
由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，把一重为 40 N的重物匀速提升1 m时，人站在地面上所用的向下的拉力 为25 N，若绳重及摩擦不计． (1)则滑轮组的机械效率为多大？动滑轮重为多大？ (2)若提升的重物变为90 N，则滑轮组的机械效率又为多大？ [解析] 符合题意的滑轮组如图所示．
(1)W 总＝Fs＝F·2h＝25×2 J＝50 J W 有用＝Gh＝40×1 J＝40 J
机械效 率
有用功与总功的比值或有 P有用 用功率与总功率的比值 P总
特别提醒：机械效率是表示机械做功或利用该机械实现能量 转化的有效程度的物理量，在总功一定的情况下，机械效率 越高，有用功越多，额外功越少．
关于机械效率，下列说法正确的是( D ) A．额外功少，机械效率就高 B．有用功多，机械效率就高 C．总功多，机械效率就高 D．有用功占总功比例大，机械效率就高 [解析] 由 η＝WW有总用×100%，W 总＝W 有用＋W 额外可知：W 额外
[真知灼见]ຫໍສະໝຸດ 功率机械效率定 物体所做的功跟完成这 有用功跟总功的比值或有用
义 些功所用时间的比值
功率与总功率的比值
公 式
P＝Wt 或 P＝Fv
η＝WW有总用或 η＝PP有总用，总小于 1
意
表示机械对总能量利用率的
表示做功的快慢
义
高低
关 两者没有必然的联系，功率大的机械效率不一定高，
系
机械效率高的功率不一定大
η＝WW有总用＝4500＝0.8＝80% W 额外＝W 总－W 有用＝50 J－40 J＝10 J
G 轮＝Wh额外＝110 N＝10 N. (2)当提升重物增加时，所做的有用功就要增加，而由于滑轮 组装置没有变化，并忽略摩擦，则额外功不变．由有用功和额 外功求得总功． W 有用′＝G′h＝90×1 J＝90 J W 总′＝W 有用′＋W 额外 ＝90 J＋10 J＝100 J
综合上述分析可知，选项 A 正确．
易错辨析——功率和机械效率的辨析 [范例] 关于功率与机械效率的说法中，正确的是( ) A．功率越大，机械效率越高，机械越省力 B．机械效率低，功率一定小 C．机械效率越高的机械做的有用功越多 D．机械效率越高的机械，功率不一定大，也不一定越省 力
[错因分析] 本题易错选项及错误原因分析如下：
机械效率的决定因素及提高方法
1．影响机械效率的因素 机械效率由有用功和总功两个因素决定．当总功一定时，机 械所做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；当有 用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率 就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越 多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高．
1．有甲、乙两台机械，功率P甲>P乙，机械效率η甲<η乙，下 列说法正确的是( D ) A．在相同的时间内，乙机械做的功多 B．做相同的有用功，甲用的时间少 C．甲机械中的摩擦阻力比较大 D．甲机械的输出功率和输入功率之比小于乙机械的输出功 率和输入功率之比 解析：相同时间内功率大的机械做的功多，A选项错；甲的 功率大，但是机械效率低，无法比较做相同有用功的时间， B选项错；额外功中除摩擦力外还要考虑机械自重，C选项 错；只有D选项正确．
提示：功率和机械效率是衡量机械性能的指标．
第1章 功和功率
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
第1章 功和功率
第4节 人与机械
第1章 功和功率
学习目标 1.知道机械的额定功率和机械效率的物理意义，能熟练计算 机械效率． 2．理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物 理量，它们之间无必然的联系． 3．了解现代机械的发展水平．
一、功率和机械效率
1．机械效率
(1)定义：有用功与_总__功__的比值或__有__用__功__率__与总功率的
本部分内容讲解结束
按ESC键退出全屏播放
[想一想] 1.一级方程式赛车装备了强大的发动机，其功率最 大 可 达 900 马 力 ( 合 662 千 瓦 ) ， 车 速 最 高 可 达 370 千 米 / 小 时．赛车的功率大，效率一定高吗？
提示：不一定，功率和效率是两个意义不同的物理量．
二、机械的使用
使用 用机械代替甚至超越人力工作，使人们的工作更
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/222021/11/222021/11/2211/22/2021 •7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/222021/11/22November 22, 2021 •8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/222021/11/222021/11/222021/11/22
2．提高机械效率的方法 (1)减小额外功 ①减小克服摩擦力做的功，要从尽量减小摩擦力着手，如加 润滑剂，用滚动摩擦代替滑动摩擦等． ②减小机械的“自重”，如滑轮组在省力相同的情况下，改 进绳子的绕法，尽量减少动滑轮的个数，从而减小克服机械 自重所做的额外功． (2)增大有用功 在额外功一定的条件下，增大有用功如在机械承受的范围内 尽可能增加每次提起重物的重力，有用功占总功的比例就增 大，效率就提高．
易错选项
错误原因
A项
认为功率大，机械效率也高，肯定也省力
C项
根据 η＝WW有总用，认为机械效率越高的机械做的
有用功越多
[解析] 功率与机械效率是两个不同的物理概念，功率表示 机械做功的快慢，机械效率表示机械总能量利用率的高低， 两者物理意义不同，没有确定的正反比关系，故A、B错误， D正确；机械效率高是有用功与总功的比值大，有用功不一 定多，C错． [答案] D
目的
轻松、更有效
发展 智能化水平越来越高，高智能机器人广
趋势
泛进入生产、生活的各个领域
注意 问题
智能化机械若使用不当，会给人类造成危害
举例
踏板缝纫机、自行车、智能机器人
[想一想] 2.人类发明并使用了多种机械，使用各种机械都不 省功，有些情况人们感觉既轻松又高效，那么衡量机械性能 的指标有哪些呢？
少，W 有用可能也很少，其机械效率不一定高；W 有用多，W 额外
可能更多，其机械效率不一定高；W 总多，W 有用可能少，其机
械效率不一定高；有用功占总功的比例越大，其机械效率越高，
D 项正确．
总结提升 (1)机械效率的高低与有用功的多少没有直接关系，物体做的 有用功多，机械效率不一定高． (2)机械效率与功率没有联系，功率大的物体机械效率不一定 高．
η＝WW有用总′＝19000＝0.9＝90%.
[答案] (1)80% 10 N (2)90%
2.(2014·三明市高一质检)如图所示，不计任何摩擦，分别用 定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一个物体匀速升到同一高度， 其中机械效率最高的是( )
A．定滑轮 C．滑轮组
B．动滑轮 D．无法确定
解析：选 A.根据题目条件可知，物体的重力为 G，在把重物 匀速提升到同一高度的过程中，克服重力所做的功等于有用 功，三种情况下所做的有用功相同，均为 W 有用＝Gh. 使用定滑轮时，拉力所做的总功为 W1＝Gh，机械效率为 η1 ＝1；使用动滑轮时，拉力所做的总功为 W2＝12(G＋ G0)×2h＝Gh＋G0h，机械效率为 η2＝Gh＋GhG0h<1 使用滑轮组时，拉力所做的功为 W3＝13(G＋G0)×3h＝Gh＋G0h 机械效率为 η3＝Gh＋GhG0h<1
栏目 导引
对机械效率的理解
有用功、额外功、总功、机械效率的比较
意义
关系
有用功
克服有用阻力所做的功 做功关系：W 总＝W 有用
克服额外阻力所做的功，如克 ＋W 额外功率关系：P 总
额外功 服机械自身重力、摩擦阻力等 ＝P 有用＋P 额外 所做的功
总功
利用机械时作用在机械上的 动力对机械所做的功
机械效率：η＝WW有总用＝
由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，把一重为 40 N的重物匀速提升1 m时，人站在地面上所用的向下的拉力 为25 N，若绳重及摩擦不计． (1)则滑轮组的机械效率为多大？动滑轮重为多大？ (2)若提升的重物变为90 N，则滑轮组的机械效率又为多大？ [解析] 符合题意的滑轮组如图所示．
(1)W 总＝Fs＝F·2h＝25×2 J＝50 J W 有用＝Gh＝40×1 J＝40 J
机械效 率
有用功与总功的比值或有 P有用 用功率与总功率的比值 P总
特别提醒：机械效率是表示机械做功或利用该机械实现能量 转化的有效程度的物理量，在总功一定的情况下，机械效率 越高，有用功越多，额外功越少．
关于机械效率，下列说法正确的是( D ) A．额外功少，机械效率就高 B．有用功多，机械效率就高 C．总功多，机械效率就高 D．有用功占总功比例大，机械效率就高 [解析] 由 η＝WW有总用×100%，W 总＝W 有用＋W 额外可知：W 额外
[真知灼见]ຫໍສະໝຸດ 功率机械效率定 物体所做的功跟完成这 有用功跟总功的比值或有用
义 些功所用时间的比值
功率与总功率的比值
公 式
P＝Wt 或 P＝Fv
η＝WW有总用或 η＝PP有总用，总小于 1
意
表示机械对总能量利用率的
表示做功的快慢
义
高低
关 两者没有必然的联系，功率大的机械效率不一定高，
系
机械效率高的功率不一定大
η＝WW有总用＝4500＝0.8＝80% W 额外＝W 总－W 有用＝50 J－40 J＝10 J
G 轮＝Wh额外＝110 N＝10 N. (2)当提升重物增加时，所做的有用功就要增加，而由于滑轮 组装置没有变化，并忽略摩擦，则额外功不变．由有用功和额 外功求得总功． W 有用′＝G′h＝90×1 J＝90 J W 总′＝W 有用′＋W 额外 ＝90 J＋10 J＝100 J
综合上述分析可知，选项 A 正确．
易错辨析——功率和机械效率的辨析 [范例] 关于功率与机械效率的说法中，正确的是( ) A．功率越大，机械效率越高，机械越省力 B．机械效率低，功率一定小 C．机械效率越高的机械做的有用功越多 D．机械效率越高的机械，功率不一定大，也不一定越省 力
[错因分析] 本题易错选项及错误原因分析如下：
机械效率的决定因素及提高方法
1．影响机械效率的因素 机械效率由有用功和总功两个因素决定．当总功一定时，机 械所做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高；当有 用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率 就越高；当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越 多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高．