43、功、機(jī)械效率和功率(已修改)
2025-07-01 08:26 本頁面
【正文】 功、機(jī)械效率和功率一、教學(xué)目標(biāo)理解做功的兩個(gè)必要因素理解計(jì)算功的公式知道功的單位理解功的原理通過對事例的分析，了解什么是有用功、額外功和總功理解什么是機(jī)械效率，掌握機(jī)械效率的計(jì)算理解功率的概念及其計(jì)算公式知道功率的單位二、教學(xué)重點(diǎn)做功的兩個(gè)必要因素如何判斷是否做功使用任何機(jī)械都要做額外功機(jī)械效率的計(jì)算組裝滑輪組和計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率功率概念的理解三、教學(xué)難點(diǎn)利用功的公式進(jìn)行簡單計(jì)算有用功、總功的正確判斷,理解機(jī)械效率的物理意義功率的計(jì)算四、基本知識一、功：力學(xué)里所說的功包括兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。鞏固：☆某同學(xué)踢足球，球離腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。力學(xué)里規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。 公式：W=FS功的單位：焦耳，1J= 1Nm 。 把一個(gè)雞蛋舉高1m ， J 。應(yīng)用功的公式注意：①分清哪個(gè)力對物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；②公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對應(yīng)。③ 功的單位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不能寫成“焦”）單位搞混。二、功的原理：內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。說明： （請注意理想情況功的原理可以如何表述？）①功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論，對于任何機(jī)械都適用。②功的原理告訴我們：使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離，要省距離必須費(fèi)力，既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。③使用機(jī)械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。④我們做題遇到的多是理想機(jī)械（忽略摩擦和機(jī)械本身的重力）理想機(jī)械：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功（FS）= 直接用手對重物所做的功（Gh）應(yīng)用：斜面①理想斜面：斜面光滑②理想斜面遵從功的原理；③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。如果斜面與物體間的摩擦為f ，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh 。三、機(jī)械效率：１、有用功：定義：對人們有用的功?！ 」剑篧有用＝Gh（提升重物）=W總－W額=ηW總 斜面：W有用= Gh額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功公式：W額= W總－W有用=G動(dòng)h（忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組）斜面：W額=f L總功： 定義：有用功加額外功或動(dòng)力所做的功 公式：W總=W有用＋W額=FS= W有用／η 斜面：W總= fL+Gh=FL機(jī)械效率：① 定義：有用功跟總功的比值。ηW有用W總 =ηGhFL=ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=② 公式： 斜 面： 定滑輪： 動(dòng)滑輪： 滑輪組③ 有用功總小于總功，所以機(jī)械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表 示有用功占總功的60% 。④提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。ηW有用W總 =GhFS=機(jī)械效率的測量： ① 原 理： ②應(yīng)測物理量：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S ③器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測力計(jì)。 ④步驟：必須勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)使鉤碼升高，目的：保證測力計(jì)示數(shù)大小不變。 ⑤結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有：A動(dòng)滑輪越重，個(gè)數(shù)越多則額外功相對就多。B提升重物越重，做的有用功相對就多。C 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。四、功率：定義：單位時(shí)間里完成的功PWt=物理意義：表示做功快慢的物理量。公式： = Fv單位：主單位 W 常用單位 kW mW 馬力 換算：1kW=103W 1mW=106 W 1馬力=735W某小轎車功率66kW，它表示：小轎車１s 內(nèi)做功66000J 機(jī)械效率和功率的區(qū)別：功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢，即單位時(shí)間內(nèi)完成的功；機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率，即所做的總功中有多大比例的有用功。五、例題（A組）小明用100N的力踢一個(gè)重5N的足球， A. 小明對足球做功2000J C. 小明對足球做功2100J 以下事例中，重力做功的是 A. 跳水運(yùn)動(dòng)員下落 做值日時(shí)，小陽將一桶水從一樓提到二樓。此過程中，關(guān)于做功的說法正確的是 ( )A．對桶做的功是有用功 B．對水做的功是有用功C．對水做的功是額外功 D．克服自身重力做的功是總功 如圖所示，在大小為500 N的拉力F作用下，滑輪組將800 N的重物提升了1 m。在此過程中:A．做的有用功是500 J
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