功和机械能复习课件(上课用)

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1、功 和 机 械 能,复习提纲, 考点聚焦, 呈现形式, 知识结构, 对应训练, 方法提示,考点聚焦,1 、理解做功的两个必要因素。 2、理解机械功的计算公式：W=FS 3、理解功率的概念。 4、知道功的原理。 5、知道有用功和总功，知道机械效率。 6、理解动能、势能的初步概念，知道弹性势能，知道动能、势能可以相互转化。,呈现形式,上述考点常以填空、选择、作图、实验和计算题型出现。,知识结构,一、功： 1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上

2、通过的距离的乘积。 公式：W=FS 4、功的单位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。 5、应用功的公式注意： 分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力； 公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。,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,（09重庆）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

3、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1.5m，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1.5m，又做了150J的功,知识结构,二、功的

4、原理： 1、内容：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。 2、说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？） 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 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。 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）= 直接用手对重物所做的功（Gh） 3、应用：斜面 理想斜面：斜面光滑 理想斜

5、面遵从功的原理； 理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。,通过一动滑轮用60 N的拉力提起重为100N的重物，使重物提高2m。 （1）拉力做多少功？ （2）如用手直接提起做功多少？,W直接=Gh=100N2m=200J,W用机械=FS=60N4m=240J,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 ？,解：S=2h=22m=4m,知识结构,三、机械效率： 、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）= W总W额=W总 斜面：

6、W有用= Gh 2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W额= W总W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）。斜面：W额=f L 3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W总=W有用W额=FS= W有用 斜面：W总= fL+Gh=FL 4、机械效率： 定义：有用功跟总功的比值。 公式： =W有/W总 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。=W有用/W总=Gh/FS 5、机械效率的测量： A、原 理：=W有/W总 B、应测物理量：钩码重

7、力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S C、器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 D、步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 E、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 注意： 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。,用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?,目的：,方法提示,提水所做的功,有用功：,提水桶所做的功,额外功：,提水,如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一

8、些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?,目的：,提水桶所做的功,有用功：,提水所做的功,额外功：,捞桶,沙子 重 100 N 桶重 20 N 体重 400 N 口袋重 5 N 动滑 轮重 10 N,目的：把沙子运到三楼 克服沙子重力做的功就是有用功 W有用=G 沙h=100N6m=600J,W总=(G 沙+ G 人+ G 桶）h =3120 J W有用/W总 = 19.2%,沙子 重 100 N 桶重 20 N 体重 400 N 口袋重 5 N 动滑 轮重 10 N,W总= (G 沙+ G 动滑轮+ G 桶）h = 780 J W有用/W总 = 76.9%,沙子 重 100 N 桶重

9、 20 N 体重 400 N 口袋重 5 N 动滑 轮重 10 N,W总= (G 沙+ G 动滑轮+ G 袋）h = 690 J W有用/W总 = 87.0%,沙子 重 100 N 桶重 20 N 体重 400 N 口袋重 5 N 动滑 轮重 10 N,三种情况下有用功在总功中占的百分比：,1、 19.2%,2、 76.9%,3、 87.0%,某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？,使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%。,1使用滑轮组提起20N的重物，使它上升0.4m，作用在绳子自由端的拉力为8N，拉力的作用点上升了1.2m，拉力对滑轮所做的功叫_功,为_J。滑轮克服物体

10、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 =105J,机械效率：,= W有用/ W总,=60000J/105J =60,滑轮组提高重物时:,W有用 G物 h W总 F s S= n h,有用推论：(竖直放置）,滑轮组水平拉动物体时:,W有用

11、f s物 W总 F s S= n h,有用推论：(水平放置）,斜面的机械效率,W有=Gh,W总=FS,斜面的额外功：W额外f S 滑轮组的额外功： W额外G动 h,动滑轮重的两种求法：,W额外G动 h,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,首先在题目中数据上标出对应的字母。 其次要注意，用滑轮组提起货物的高度与人把绳子末端拉下的距离之间

12、的关系（ S= n h）。 最后要弄清事件 的目的，分清有用功和额外功。,方法提示,如图所示在自由端施力60N，利用滑轮组把重200N的货物提升2m,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20m的矿井中匀速拉到地面，在绳重和摩擦不计的情况下。

13、（1）如果矿石重640N，所用拉力是400N，滑轮组机械效率是多少？ （2）如果矿石重800N，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,用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样重的物体，其中机械效率大的是（不考虑摩擦） （ ） A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 滑轮组 D. 都一样大,A,用同一滑轮组提升重物，第一次提的物 重为G1，机械效率为1；第二次提的物 重为G2，机械效率为2。已知 G1 G2，两次滑轮组的机械效率：( ) 1 2 B. 1 2 C. 1 2 D . 无法判断,C,1、提升相同的重物，机械越简单， 机械效率越高。,

14、2、在使用同一滑轮组时，物体越 重，机械效率越高。 （滑轮组的机械效率是改变的）,重要结论：,用如图所示滑轮组绳端施力100N，把货物提升3m。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。,如右图，一人用滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由 端拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求： (1)克服货物重力做的功 (2)拉力做的功 (3)机械效率； (4)若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少?,

15、解：（1）由图可知承担动滑轮的绳子段数n=4,W有=Gh=2000N1m=2000J,(2) W总=FS=600N4m=2400J,G动=nF-G=4600N-2000N=400N,7、外力对水泵做了7104J的总功，水泵把 250kg的水送到20m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 =5104J,G1=G2，F1=F2，重物上升高度相同，比较两拉力所做的功W1 W2及两滑轮的机械效率1 2 。,（2012宿迁）某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图.他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的髙度h、测力计移动的距离S，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率数据一并记人下表： (1)表格中数据 ; (2)比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是 ; _ (3)比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 _,使用滑轮组的优点是 _