第十五章功和机械能的复习(实用上课)

二.功的原理:
简单机械的作用是什么？
省力 使用简单机械的作用省距离 改变力的方向
使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？
例如 : 要把这个物体运到高处，有 哪些方法？ 1.用手直接把物体提上去． 2.用杠杆把物体提上去． 3.用动滑轮或滑轮组把物体提上去.
1.用力F直接将物体匀速提升h m，
P—功率—瓦特（W） W—功—焦耳（J） t—时间—秒（s）
4.单位：瓦（W） 千瓦（KW） 1W=1J/s 注意：做的功多不一定功率大，所用的时间 短也不一定功率大；只有相等的时间内做的 功越多，功率才大。 在力F作用下做匀速 直线运动时，有：P=W/t=Fs/t=Fv
三、功率
1、功率 （1）定义：_____________________。用P表示。 （2）物理意义：反映物体做功______的物理量。 （3）公式：________________，即P=W/t P—____—____（W） W—____—____（J） t—时 间—___（s） （4）单位：瓦（W） 另外还有：千 瓦 1W=1J/s 注意：做的功多不一定功率大，所用的时间短也 不一定功率大；只有______的时间内做的功越 _____，功率才大。 在力F作用下做匀速直线运 动时，有：P=W/t=Fs/t=_____
F对物体做功
F
w＝Gh
动力臂为阻力臂的三倍
2.人利用杠杆将物体匀速提升
h m拉力 F 做的功
W=Fs
3.使用动滑轮或滑轮组将 重为G的物体匀速提升h 米．拉力F做的功为:W
n=2 ﹑当不考虑摩擦和滑轮重时:F=1/2G W=FS=1/2Gnh=Gh=W/ 当不考虑摩擦考虑滑轮重时:F=1/2(G +G动)
机械效率
有用功跟总功的比值叫机械效率
公式：
W有 W总
机械效率一般用百分数表示，没有单位 看看刚才的数据，思考机械效率会大于１吗？为什么？
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好
如何提高机械效率
W有用 W有用 公式 : 100% W总 W有用 W额外
6. 一个工人用图所示的滑组将800N的重物
以0.5m/s的速度匀速提高了2m，人对绳的 拉力为250N，求：
（1）有用功是多少？
F
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力的功率是多大？
7、用100N的力推着小车在水平面上作
匀速直线运动，5s内小车前进了10m， 则在这段时间内：⑴物体运动的速度是 多大？⑵推力做得功多少？⑶推力的功 率是多大？
没有做功的几种情况： 1、有力作用但在力的方向上没有通过距离； 如：人提着水桶站着不动 2、有通过距离但在运动方向上不受力的作用； 如：汽车熄火后，由于惯性移动一段距离 3、作用在物体上的力与物体移动距离的方向垂 直，即在力的方向上没有通过距离。 如：人提着水桶在水平行走
(一)、 功的计算公式和单位
什么是“能”？
• 1、一个物体能对外做功，这个物体就 具有能量。（物体对外做功本领越强， 能量就越大。） • 如：运动的子弹、流动的水、流动的 空气（风）； • 高山上的石头、头顶的吊扇； • 被压缩的弹簧、被拉开的弓箭； • 2、能量的单位：焦耳（J）
一、动能
流水可以发电，风能推动风车， 子弹可以击穿木块，他们具有什 么共同特征？ ——它们都是运动的。
[反馈练习]
1、一个重为50牛的物体，在F为16牛的水平拉 力作用下从A点移动到B点，当拉力撤去后，物 体又自行滑到C点停止，已知AB=9米，BC=3米， 求物体从A点移到C点拉力F做的功？
● ● ●
A
B
C
解：W=F· S=16N×9m=144J
2、如图，甲图中在力F作用下重物举高2米；乙 图中在平行于斜面的力F作用下，物体移动2米； 丙图中，在水平力F作用下，将重物移动2米， 在这三种情况中F的大小是相同的，则（ ） A、甲图中力 F做功最大 D B、乙图中力F做功最大 C、丙图中力F做功最大 D、三个图中力F做功一样大
（1）要测量斜面的机械效率，除了长木板和木块（如 图所示）外，还需要的主要测量工具是刻度尺 和 。 （2）在试验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使其做 运动。 （3）要验证以上猜想，需要控制不变的因素有: 4 斜 面 在 我 们 生 活 中 的 应 用 有 （只写出一条即可）。
3、一台起重机将重6000N的建筑
6、甲、乙两个人进行爬山比赛，已经知道两 个人的体重之比为3：2，爬上同一座山顶所用 时间之比是4：3，则甲、乙两人所消耗的功率 之比是： （ ） A、1：2 B、2：1 C、8：9 D、9：8 7、一台水泵的功率是4.2千瓦，现给一个高 20米的水池抽水，如果水池的容积是1512米3， 那么经过多少小时才能把水充满？ （g取10牛/千克）
2、机械效 （ 1）有用功与总功的比值叫机械效率，用η表示。 率
（2）公式：机械效率=有用功/总功 即：η= W有用/ W总
W总=Fs （F为施加的外力，s为在力的方向上移动的距离） W有用=Gh（机械沿竖直方向上提升重物。G为重物重，h为重 物上升的高度。） 任何实际机械的机械效率η ‹1 且η 是一个没有单位的量。
F
F
F
3、下列情况中，力对物体做了功的是---（1)） （1）把一桶水从水井中提上来 （2）举重运动员举着杠铃接受记者拍照 （3）用力推墙壁，墙壁未动 （4）从枪膛中水平射出的子弹在空中飞行 （5）起重机把举到一定高度的重物沿着水平 方向匀速移动 4、汽车和货车的质量是4吨，在水平公路上匀 速前进，若汽车受到的阻力为重力的5%，问： （1）汽车受到哪些力的作用？牵引力多大？ （2）如果汽车前进了200米，汽车克服阻力做 了多少功？重力做了多少功？
分析：解题的关键是要注意用动滑轮提 起重物时，动力F把绳子末端拉起的距 离是被提起高度的2倍。即S=2h。 已知：G=200N， h=2m,F=120N,s=2h=4m. 求： 解：W有=Gh=200N×2m=400J W总=Fs=120N×4m=480J ∩=W有/W总×100℅ =400J/480J×100% =83.3%
第十五章
功和机械能的复习
一 .功 :
[思考题]“功”的涵义究竟是什么呢？
F S F
F
力F对物体做了功 F F
S
F
S
(一)、做功的两个必要因素 1、作用在物体上的力； 2、物体在力的方向上通过的距离； ①两个因素必须同时满足，缺一不可。 ②明确作用于物体上的哪些力对物体做功， 哪些力对物体没有做功？ ③一般情况下，作用于物体上的力是持续恒 定的力。 ④物体不一定作直线运动，力的方向也不一 定与运动方向一致。
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？
4.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?
三、功率
1.定义：单位时间内所做的功。用P表示。 2.物理意义：反映物体做功快慢的物理量。 3.公式：功率=功÷时间，即P=W/t
[思考3]“5瓦”表示什么意思？
表示某物体每秒钟做的功为5焦耳。 3、应用：
4 1、一架起重机在5分钟内把6×10 牛
的重物匀速举高25米，它的功率是 多少千瓦？
2、判断下列说法是否正确 1）做功越多，功率越大（ ） 2）功率越大，做功越多（ ） 3）做同样多的功，用的时间越多，功 率越大 （） 4）相同时间内，功率大的机器做功多 （ ） 5）做同样多的功，功率大的机器用时 间短（ ）
减小机械自重
例如：动滑轮太重，使得滑轮组机械效 率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。 减小机械间的摩擦力。 增大物体的重量．即在额外功不变的情 况下增大有用功
功的计算
W有用＝
Ｇh
F
w总＝ FS
W额＝
Ｗ总－Ｗ有用
G
例.用一个动滑轮,将200N的物体匀速提 升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械 效率是多少？
根据功的原理：
W =W
用
不用
Fs=Gh
斜面长是斜面高的几倍，推 力就是物重的几分之一．
要使物体升高相同的高度，斜面越长越省力．
斜 面 的 应 用
螺旋也是斜面总功
利用机械做功时，对人们有用的功，叫有用功（W有 用）。对人们没有用但又不得不做的功叫额外功（W额 外）。有用功和额外功的总和叫总功（W总）。
1、人在水平路面上跑步，重力 没做功 有没有做功？ 2、人提着水桶站在地面不动， 人对重物的力有没有做功？ 没做功 3、人提着水桶站在竖直上升的电 梯中，人对重物有没有做功？ 做功了 4、人提着水桶，沿水平路面向前 步行，人对重物有没有做功？ 没做功 5、人提着水桶沿楼梯上楼，人对 水桶有没有做功？ 做功了
巩固练习
用图所示的滑轮组将１８００牛
的物体匀速提高２米，所用
的拉力是８００牛．求：
F
１．绳子自由端移动的距离？
２．有用功是多少？ ３．拉力所做的总功是多少？ ４．滑轮组的机械效率是多少？
G
1. 【10 滨州】在探究斜面机械效率的试验中，小明 提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关” 的猜想。
3、功率为35千瓦的拖拉机耕地，在2分40秒内 匀速前进了1120米，拖拉机受到的阻力是多大？ 拖拉机在这段时间内做了多少功？
4、如果要测量人上楼的功率，需要测哪些物 理量？各用什么仪器？原理是什么？ 5、一个质量为50千克的人，从一楼跑到四楼， 用了20秒钟，若每层楼高3米，则这个人上楼 时的功率多大？
1、（1）定义：
在物理学中，把力和在力的方向上 移动的距离的乘积叫功。
①作用在物体上的力；
（2）做功的两个必要因素： ②物体在力的方向上移动的距离。 功=力X距离 W=F· S W--功-焦（J） F---力---牛（N） S---距离--米（m） 单位：焦耳（J） 1J=1N· m （3）公式：