赵西丁第二课机械效率.doc

第 2讲 教师 蔡春林 科目 物理 时间 2013 年 7 月 日 学生 赵西丁 年级 初三 学校 课题所属： 班 目 标 知 识 点 1 功和功的计算 2 机械效率 3 4 知识 类别 考点 功和功的计算 机械效率 重难点 功和功的计算 机械效率 课程纲要： 功 功和功的计算： 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。 不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 功的定义：力与力在方向上移动的距离的乘积叫做功。 公式：W＝FsW——功——焦耳（J）；F——力——牛顿（N）；s——在力的方向上移动距离——米（m） 应用公式时注意：① 分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。② 公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③ 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。 功的原理 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，也就是使用任何机械都不省功。 说明：① 功的原理对任何机械都适用。② 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。③ 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用机械，是因为使用机械或者可以省力，或者可以省距离，或者可以改变力的方向，它们给人类工作带来很多方便。④ 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械自重），使用理想机械时，Fs＝Gh（使用机械所做的功等于直接用手提重物所做的功）。在实际情况下，Fs＞Gh。 机械效率 有用功：人利用机械在达到目的的过程中，所做的对人们有用的功，叫做有用功。有用功相当于不使用机械时，人直接对物体所做的功。 W有用＝Gh＝W总－W额＝ηW总 额外功：在工作时，人们不需要的但不得不做的功，叫做额外功。使用机械时，由于克服摩擦以及机械自重所做的功就是额外功。 W额＝W总－W有用 在忽略绳重、摩擦的前提下，滑轮组的额外功W额＝G动h 总功：有用功加额外功是总共做的功。 W总＝W有用＋W额外＝Fs＝ 机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。 公式： 有用功总小于总功，机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示。 提高机械效率的方法：① 减小机械自重；② 减小机件间的摩擦，保持零件间的润滑。 影响滑轮组机械效率大小的因素滑轮组的机械效率 滑轮组机械效率的高低与动滑轮重、摩擦力的大小、物重等因素有关。绕线方法不影响滑轮组的机械效率。 使用相同的滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越高。使用滑轮组时，轮与轴之间的摩擦力越小，机械效率越高。 当被提升的物体重力相同时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。 测量滑轮组的机械效率 【实验原理】【需要测量的物理量】物体的重力G、物体被提升的高度h、拉力F、绳子自由端移动 的距离s【实验器材】钩码、铁架台、滑轮、细线；弹簧测力计、刻度尺【注意事项】 ① 弹簧测力计要沿着竖直方向匀速拉动物体。沿竖直方向拉的目的是减小误差。匀速拉 动的目的是使示数稳定。  ② 如果物体静止时读数，测量的结果不包括摩擦，会使测量结果偏大。【实验表格】下表可供参考 物体的重力G/N 物体被提升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 总功W总/J 机械效率η 功率 定义：单位时间内所做的功叫做功率。 物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。某小轿车功率6.6×103W，表示：小轿车1s内做功6.6×103J。 公式：P——功率——瓦特（W）；W——功——焦耳（J）；t——时间——秒（s）；F——力——牛顿（N）；v——速度——米每秒（m/s） 单位：主单位是瓦特（W），常见单位有千瓦（kW）和兆瓦（MW）：1W＝10-3kW=10-6MW 机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。 测量人爬楼梯时的功率【实验原理】【实验器材】人体秤、卷尺、停表【需要测量的物理量】人的质量m、楼梯的高度h、爬楼梯所用时间t 典型例题分析： 例1.（2011·山东济宁）一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 N。 【解题思路】利用W=FS，得F=W/S，25m是在拉力的作用下运动的距离，而10m是由于惯性运动的距离，所以这里的S应取25m。则F=20N。 【答案】答案内容20 例2.（2011 山东聊城）如图所示，