专题六功、功率和机械效率.doc
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功、功率和机械效率(一)如何判断物体的做功情况1.理解判断的依据力学中做功的两个必要的因素是:(1);(2).2.明白不做功的三种情况A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离此情况叫“劳而无功”.B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用.此情况叫“不劳无功”.C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直.此情况叫“垂直无功”.3.在分析做功情况时还应注意以下几点A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.例:下列几种情况,力对物体做功的是()A.人用力推桌子,桌子不动B.人从一楼上到三楼C.运动员举着杠铃不动D.起重机吊着重物沿水平方向移动(二)对公式W=Fs的理解1.公式一般式__________常用式W=Gh(克服重力做功)或W=f阻s(克服摩擦阻力做功)2.单位焦耳(J)3.注意事项A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.B.F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)C.做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关.例:关于功的说法正确的是()A.力越大,力做的功越多B.距离一定,力越大,力做的功越多C.力越大,距离越大,力做功越多D.以上说法都不对。例:用20牛的水平踢力将水平地面上重30牛的足球踢出,球在水平方向运动5米,踢力做的功是()A.100焦B.150焦C.250焦D.条件不足,无法计算怎样理解功率的概念1.物理意义表示物体做功的_________.2.定义物体在单位时间内所做的功.3.计算式__________.4.单位瓦(W).5.注意事项A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.例:甲、乙两机器,甲的功率比乙的功率大,这说明()A.甲做功一定比乙多B.甲做功一定比乙快C.甲做功一定比乙用的时间少D.做相同的功,甲一定比乙用的时间多例:有甲、乙两台机器,甲做功是乙的2倍,但乙所用时间是甲的1/4,比较甲、乙两机器的功率,则P甲:P乙是()A.3:2B.2:3C.1:2D.1:3B.由P=W/t变形为P=F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.(四)理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1.功的原理使用任何机械都不省功.A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重):W人对机械=W机械对物体=W手或W总=W有.例:用大小恒为20N的水平向右的拉力,拉着重50N的物体沿水平方向向右运动5m,该拉力所做的功是()A.100JB.250JC.350JD.0JB.对于实际机械:W人对机械(W总)>W机械对物体(W有)或W总=W有+W额.2.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.A.有用功(W有)指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).求有用功W有,要看使用机械的目的.①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故W有=Gh;②对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故W有=f阻s物.B.总功(W总)指动力对机械所做的功.其表达式为:W总=Fs.(F为直接作用在机械上的力)C.额外功(W额)指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额=G轮h.例:教学大楼每层楼高为3m,小明提着一重为50N的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平走廊走了4m进入课室,从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为()A.0JB.300JC.450JD.500J例:下列说法中正确的是()A.有些简单机械省功B.斜面越长越省功C.使用任何机械都不省功D.定滑轮在使用过程中虽不省功,但是能省力例:一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比()A.有用功减少,总功减少B.有用功增加,总功增加C.有用功不变,总功不变D.有用功不变,总功减少(五)怎样理解和应用机械效率1.定义有用功占总功的比值,即η=.2.物理意义机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量.若机械效率越大,表示该机械对总功的利用率越高,即机械做的有用功占它所做的总功的比例越大,或者说额外功占总功的比例越小,也说明该