第9讲机械与功.ppt

第一部分 考点研究 第九讲 机械与功 定义：滑轮的位置跟被拉动的物体 _________的叫做动滑轮. 特点：相对于定滑轮，用动滑轮提 起重物，可以省 _____的力， 但要多移动 _____的距离. 定义：把 _______和 _______ 的组合叫做滑轮组. 特点：既 _____又能 _____________. 【解析】由图可知，动力F1的力臂为L1;根据“在直角三角形中，30°角所对的直角边为斜边的一半”可得：L1= OA= ×1m=0.5m.根据杠杆的平衡条件有：F1×L1=F2×L2， 代入数据得：F1×0.5m=50N×0.4m，解得： F1=40N. （1）功和功率的计算 ①先确定力 的大小； ②再确定距 离的多少； ③选择适 当的公式 进行计算 ①力与物体移动的距在方 向上必须是一致的；力与 物体移动的距离必须对应 同一物体且同一段时间； ②当物体做匀速运动时根 据二力平衡求解牵引力； ③力的单位一定要用牛顿， 距离的单位一定要用米 W=Fs 解题步骤 解题注意事项 公式 功的计算 当物体做匀速运动时根 据二力平衡求解摩擦力 W=fs ①先确定力 的大小； ②再确定距 离的多少； ③选择适 当的公式 进行计算 ①重力计算过程中质量 的单位换算； ②看清题目中求的是单 个物体的重力还是几个 物体的重力 W=Gh 解题步骤 解题注意事项 公式 功的计算 公式推导：P= = =F =Fv P=Fv必须是物体做匀速直线运动状态 P=Fv 题目中若出现距离，则考虑公式P= ，若出现速度，没有距离，则考虑公式P=Fv P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体；P= 具有普遍性，不限制物体的运动状态 P= 解题步骤 解题注意事项 公式 功率的计算 （2）机械效率的计算 ①判断承担重物的绳子股数的方法，在动滑轮和定滑轮之间画一条虚线，与动滑轮相连的绳子的股数即为承担重物绳子的股数，如图所示. η= × 100％= ×100％= ×100％ 拉力F移动s所做 的功W总＝Fs 物体G上升高度为h所做的功W有＝Gh 竖 直 方 向 机械效率 总功 有用功 物理量 简单机械 ②常考机械的有用功、总功、机械效率计算如下表所示 η= × 100％＝ ×100％＝ ×100％ 拉力F移动s所做的功W总＝Fs ;s=nh(n为动滑轮承担绳子的段数) 物体G上升高度为h所做的功W有＝Gh 竖 直 方 向 机械效率 总功 有用功 简单机械 物理量 η= × 100％＝ ×100％ 拉力F移动s所做的功W总＝Fs 物体G上升高度为h所做的功W有＝Gh 竖 直 方 向 机械效率 总功 有用功 简单机械 物理量 η= × 100％＝ ×100％ 拉力F移动s所做的功W总＝Fs 物体A克服摩擦力f在水平方向移动l距离做的功为有用功，W有＝fl 水 平 方 向 机械效率 总功 有用功 简单机械 物理量 η= ×100％ ＝ ×100％ ＝ ×100％ 拉力F移动s所做的功,s=nl W总＝Fnl 物体A克服摩擦力f在水平方向移动l距离做的功为有用功，W有＝fl 水 平 方 向 机械效率 总功 有用功 简单机械 物理量 例2 （2014南京）如图所示，搬运工人用滑轮组在20 s内将重为540 N的重物匀速提升3 m，所用拉力为200 N，则他所做的有用功是_____J，额外功是_____J，拉力的功率是____W，滑轮组的机械效率是_____. 1620 180 90 90% 例2题图 【解析】搬运工人所做的有用功为W有=Gh=540 N×3 m=1 620 J，总功为W总=Fs=200 N×9 m=1 800 J，额外功为 W额=W总-W有=1 800 J-1 620 J=180 J， 拉力的功率为P = = =90 W, 滑轮组的机械效率为η= ×100% = ×100%=90％. 实验突破 实验一 探究杠杆的平衡条件 杠杆平衡的调节（杠杆向右倾斜时，向左调节平衡螺母；杠杆向左倾斜时，则