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文檔簡介
姓名學生姓名填寫時間學科物理年級教材版本滬科版階段觀察期□:第()周維護期□本人課時統計第()次課共()課時課題名稱機械與人課時計劃第()課時共()課時上課時間教學目標理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用 知道有用功和總功,知道機械效率理解動能、勢能的初步概念,知道彈性勢能,知道動能、勢能可以相互轉化知道滑輪組中各力和運動距離的關系常識性了解輪軸的作用教學重點定滑輪、動滑輪及滑輪組的作用知道做功的條件掌握機械功的計算教學難點機械效率—知道有用功、額外功、總功和機械效率動能、勢能的概念及機械能的概念動能和勢能是可以相互轉化的。教學過程教師活動學生活動課后練習課后練習杠桿的平衡條件☆杠桿的平衡條件★知識點定義:在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。說明:①杠桿可直可曲,形狀任意。②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。如:魚桿。一根硬棒能成為杠桿,應具備兩個條件:①要有力的作用;②能繞某固定點轉動。兩個條件缺一不可。例如,瓶蓋起子在沒有使用時就不能稱為杠桿。杠桿的形狀可以是直的,也可以是彎的,但必須是硬的。支點可以杠桿的一端,也可以在杠桿上的其他位置。OF1lOF1l1l2F2①支點:杠桿繞著轉動的點。用字母O表示。②動力:使杠桿轉動的力。用字母F1表示。③阻力:阻礙杠桿轉動的力。用字母F2表示。說明:動力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點在杠桿上。動力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉動的方向相反④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。畫力臂方法:⑴找支點O;⑵畫力的作用線(虛線);⑶畫力臂(虛線,過支點垂直力的作用線作垂線);⑷標力臂(大括號)。七點透析杠桿五要素①杠桿的支點一定要在杠桿上,可以在杠桿的一端,也可以在杠桿的其他位置②動和阻力是相對而言的,不論是動力還是阻力,受力物體都是杠桿,即作用點都在杠桿上;作用在杠桿上的物體都是施力物體③動力作用點:動力在杠桿上的作用點④阻力作用點:阻力在杠桿上的作用點⑤力臂是支點到力的作用線的距離,千萬不能理解為支點到力的作用點的距離,它是點到線的距離而不是點到點的距離⑥力臂有時在杠桿:可以用大括號勾出,在上面標出,也可以在兩端用箭頭表示,再標出。★例題下列關于力臂的說法中,正確的是()A.動力臂是指支點到動力作用點的距離B.阻力臂是指支點到阻力作用線的距離C.動力臂與阻力臂之和等于杠桿長D.當力的作用線通過支點時,力臂最大例2畫出下圖杠桿的支點、動力、阻力、動力臂及阻力臂★課堂練習?練習1:畫出它們的支點、動力、動力臂、阻力和阻力臂?練習2:一根硬棒,在_________________下能繞著_____轉動,這根硬棒就是杠桿.支點是______;動力是______;阻力是_________________;阻力臂是_________________.在日常生活中我們使用的工具屬于杠桿的有_____、_____、_____等.?練習3:如圖9—6所示的杠桿中,動力的力臂用/表示,圖中所畫力臂正確的是().☆杠桿的平衡★知識點①杠桿平衡是指:杠桿靜止或勻速轉動。②實驗前:調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。原因:可以方便的從杠桿上量出力臂。③結論:杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2也可寫成:F1/F2=l2/l1解題指導:分析解決有關杠桿平衡條件問題,必須要畫出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大小;然后根據具體的情況具體分析,確定如何使用平衡條件解決有關問題。(如:杠桿轉動時施加的動力如何變化,沿什么方向施力最小等。)解決杠桿平衡時動力最小問題:此類問題中阻力×阻力臂為一定值,要使動力最小,必須使動力臂最大,要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點,使這點到支點的距離最遠;②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。★例題例1圖9—7所示,力F1、F2、F3、F4分別先后作用在撬棍上剛好撬動石頭,其中作用力最小的是()A.F1B.F2C.F3D.F4例2如圖所示,將質量為10kg的鐵球放在不計重力的木板OB上的A處,木板左端O處可自由轉動,在B處用力F豎直向上抬著木板,使其保持水平,已知木板長1m,AB長20cm,求F的大小.★課堂練習?練習1:如圖12—9所示,把一根均勻的米尺,在中點O支起,兩端各掛四個鉤碼和兩個鉤碼,恰好使米尺平衡,按下列方式增減鉤碼或移動鉤碼,下列幾種方式仍能保持米尺平衡的是A.兩邊各加一個鉤碼B.兩邊鉤碼各向外移動一格C.左邊增加一個鉤碼,右邊向外移動一格圖12—圖12—9?練習2:兩個小孩坐在蹺蹺板上,恰好處于平衡,此時A.兩個小孩重力一定相等B.兩個小孩到支點的距離一定相等C.兩個小孩質量一定相等D.兩邊的力臂與小孩重力的乘積相等?練習3:如果作用在杠桿上的動力是100N,動力臂與阻力臂之比是5∶1,那么杠桿平衡時,阻力是_____N.☆杠桿的分類★知識點名稱結構特征特點應用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力、不費力天平,定滑輪★例題例1人的肱二頭肌收縮使人曲臂時的情況如圖所示,人的前臂是一個_________________力的杠桿,這種結構給人帶來的好處是_____.例2如圖9—1所示,杠桿的支點O,在A端加一個動力(圖中未畫出),使杠桿在水平位置平衡,則杠桿().A.一定省力B.一定費力C.不省力也不費力D.以上三種情況均有可能分析與解選擇D.杠桿是省力還是費力決定于動力臂和阻力臂大小的關系,圖中佃是阻力臂,根據題意,加在點A的動力方向沒有確定,有許多方向均能滿足題意,所以動力臂就不能確定,可能大于(如力F1的方向豎直向上時)阻力臂,也可能小于或等于(F1力的方向斜向上)阻力臂.★課堂練習?練習1:在天平、獨輪手推車、鑷子、鋼絲鉗中,屬于費力杠桿的有________;屬于等臂杠桿的有________。?練習2:人體內也存在三種類型的杠桿,即省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿.踮腳時主要靠腓腸肌收縮,骨骼和腓腸肌狀況如圖9—4所示.踮著的腳可以看作是_____(填類型)杠桿。?練習3:某同學分別用如圖9—5所示的(a)、(b)兩種方法挑著同一物體行走.(a)圖中肩受到的壓力_____(b)圖中肩受到的壓力;(a)圖中手施加的動力____(b)圖中手施加的動力.(均選填“大于”“等于”或“小于”)?練習4:.室內垃圾桶,平時桶蓋關閉不使垃圾散發異味,使用時,用腳踩踏板,桶蓋開啟.根據室內垃圾桶結構圖12—16可以確定A.桶中有兩個杠桿在起作用,一個省力杠桿,一個費力杠桿B.桶中只有一個杠桿在起作用,且為省力杠桿C.桶中只有一個杠桿在起作用,且為費力杠桿圖12—圖12—16滑輪及其應用ll1l2F2F1知識點1.定滑輪1.定義:中間的軸固定不動的滑輪。2.實質:定滑輪的實質是:等臂杠桿3.特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。④對理想的定滑輪(不計輪軸間摩擦)F=G繩子自由端移動距離SF(或速度vF)=重物移動的距離SG(或速度vG)例1.下列關于簡單機械說法中正確的是()A、使用定滑輪能改變用力方向B、使用定滑輪能省力C、使用動滑輪能改變用力方向D、做功越多,功率越大圖1圖1例2.南平市政府為了讓市民能親近大自然,在南平濱江路實施“親水工程”.施工中,一工人利用如圖1所示的滑輪,若沿不同方向將一桶泥沙提到高處(不計摩擦),那么工人用的拉力是:()A、F1大B、F2大C、F3大D、一樣大例3.學校升國旗的旗桿頂上有一個滑輪,升旗時往下拉動繩子,國旗就會上升.對這滑輪的說法,正確的是()A.這是一個動滑輪,可省力B.這是一個定滑輪,可省力C.這是一個動滑輪,可改變力的方向D.這是一個定滑輪,可改變力的方向圖2例4.小李的質量為50千克,可以舉起80千克的杠鈴;小胖的質量為70千克,可以舉起60千克的杠鈴.他們兩人通過如圖2所示的裝置來比賽,雙方都竭盡全力,看誰能把對方拉起來.比賽結果應是()圖2A、小李把小胖拉起B、小胖把小李拉起C、兩個都拉不起D、兩個都拉起圖3例5.某同學研究定滑輪的使用特點,他每次都勻速提起鉤碼,研究過程如圖3所示,請仔細觀察圖中的操作和測量結果,然后歸納得出初步結論.圖3(1)比較(a)、(b)兩圖可知:_______;(2)比較(b)、(c)、(d)三圖可知:_______.知識點2.動滑輪F1F1l1F2l22.實質:動滑輪的實質是:動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。3.特點:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。圖44.理想的動滑輪(不計軸間摩擦和動滑輪重力)則:F=1/2G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=1/2(G物+G動),繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)圖4例6.動滑輪的實質是()A.動力臂等于阻力臂的杠桿B.動力臂為阻力臂2倍的杠桿C.阻力臂為動力臂2倍的杠桿D.是為了減小摩擦,與杠桿無關圖5例7.如圖4所示,B物重50N,滑輪的自重不計,繩子的一端固定在地上,當滑輪A在力F的作用下勻速上升時,拉力F等于________N.(摩擦不計)圖5例8.如圖5所示,物重G=30N,繩的一端拴在地面,拉力F使滑輪勻速上升.(1)若滑輪重不計,滑輪向上移動20cm,則拉力F=N,物體上升cm.(2)若滑輪重為2N,使物體上升20cm,則拉力F=N,滑輪向上移動cm.例9.一輛汽車不小心陷進了泥潭中,司機按圖6所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪,均可將汽車從泥潭中拉出,如果汽車的動力仍小于阻力1000N,則甲圖人勻速拉動汽車的拉力至少為
,其中比較省力的是
圖。(繩與滑輪間的摩擦不計)圖6圖6圖19圖191.定義:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。GGGG3.理想的滑輪組(不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力)拉力F=1/nG。只忽略輪軸間的摩擦,則拉力F=1/n(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)4.組裝滑輪組方法:首先根據公式n=(G物+G動)/F求出繩子的股數。然后根據“奇動偶定”的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪。5.滑輪組問題:(1)省力情況:使用滑輪組時,滑輪用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。(2)判斷幾段繩子的方法:只有與動滑輪連接的那段繩子才算進去。可用如圖畫虛線的方法。(3)連線情況:定→動,箭頭向下。動→定,箭頭向上。例10.使用滑輪組時,下列說法正確的是()A.既能省力,又能省距離B.既能省力,又能改變力的方向C.只能省力,但不能改變力的方向D.只能改變力的方向,但不能省力例11.下列關于使用滑輪組的優點的論述,較全面的是()A.一定是省力的,又能改變力的方向B.一定是省力的,但不能改變力的方向C.有時既省力,又能改變力的方向,有時可以省力,但不改變力的方向D.肯定可以改變力的方向,省力與否要具體分析例12.如圖7所示用四個滑輪組成滑輪組,請在圖上畫出繞線,使提起重物所用的力為重物和動滑輪總重的1/5.圖8圖7圖8圖7
圖9例13.給你2個定滑輪,2個動滑輪,請你在圖8中畫出:圖9(1)既可省力又可改變力的方向(2)只能省力不能改變力的方向,這兩種情況下繩子的繞法.例14.如圖9所示,將重物提高2m所用拉力F=196N,求(1)重物有多重(動滑輪重不計)?(2)F移動的距離.例15.在水平地面上放置一個質量為360N的物體用圖10中所示的裝置勻速拉動物體(不計繩子與滑輪的摩擦),拉力F等于40N,則物體與地面間的摩擦力應為()圖10圖10A.60NB.80NC.120ND.360N例16.如圖11所示的三個滑輪分別拉同一物體沿同一水平地面做勻速直線運動,所用的拉力分別為F1,F2,F3,那么,下列關系式中正確的是:()A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3圖11圖11例17.如圖12所示的滑輪組,掛上砝碼a、b后,若動滑輪和繩的重力及摩擦力不計,恰好平衡,現在a、b下面各掛一個質量相等的小砝碼,將()A.a下降B.a上升C.仍保持平衡D.條件不足,不能判定圖12圖13圖12圖13例18.A、B兩物體重力分別為60N和140N.如圖13所示,當A、B物體都靜止時,它們所受的合力分別為()A.60N,140NB.0,140NC.60N,0D.0,0例19.如下圖14所示,用四個滑輪組分別勻速提升重力相同的物體,若不計滑輪重、繩重及摩擦,其中用力最小的是(
)
A.F1
B.F2
C.F3
D.F4圖14
圖14做功了嗎知識點1.功的概念及條件做功:力作用在物體上,物體在這個力的作用下沿著力的方向通過一段距離,這個力就對物體做了功。條件:EQ\o\ac(○,1)力EQ\o\ac(○,2)力的方向上通過一段距離例1.下圖所示的幾種情況中,人對物體做了功的是()A.靜止的小車在拉力的作用下向前運動B.搬而未起C.提著小桶在水平路上勻速前進D.運動員將杠鈴舉起后停留了3秒變形訓練1.以下實例,力對物體做功的是()A.舉重運動員舉著杠鈴不動B.小明將水桶從地面上提起C.吊車吊著貨物在空中水平勻速移動D.用力搬桌子而未搬起例2.做功的兩個必要因素是:作用在物體上的,物體沿力方向移動的.例3.湖北省第13屆運動會將于今年10月舉行,屆時我們可欣賞到許多精彩的賽事.體育運動中有許多地方涉及到物理知識,下列分析錯誤的是()A.舉重運動員舉起杠鈴后應保持1s不動等待裁判確認,這1s內運動員仍對杠鈴做功B.百米賽跑記時裁判應在看到發令槍的煙霧時開始記時,而不是聽到槍聲時C.擲出去的鉛球總是沿曲線落到地面上,是由于受到重力的作用D.在接力賽中,為保證交接棒順利進行,交接棒時兩運動員應盡可能做到相對靜止知識點2.功的大小功的計算:W=FS(單位J,N·m)功的原理:使用任何機械都不省功。功的原理對一切機械都適用。例4.為辦好2010年上海世博會,上海市大規模修建相關參展場館,施工人員用挖掘機開挖地基.挖掘機每次可將0.8m3體積的泥土舉高3m再水平移動5m倒人卡車貨箱,此過程中挖掘機對泥土做了多少功?(泥土密度為1.5×103kg/m3,g取l0N/kg)圖1變形訓練2.在水平地面上,用50N的水平推力推動重100N的箱子,前進了10m(如圖1所示),推箱子的朋友做功為:()圖1A、50000JB、1500JC、5000JD、500J 變形訓練3.水平路面上有一個重500N的小車,在100N的水平拉力作用下,勻速向前移動了5m,在這一過程中()A.車受到的阻力是600NB.車受到的阻力是400NC.拉力對車做功500JD.重力對車做功2500J變形訓練4.一個同學用120N的力,將一個重4N的足球踢到25m遠處.對他踢球時做功的情況,下列說法正確的是()A.做功300J;B.做功100J;C.沒有做功;D.做了功,但條件不足,無法計算做功的多少。圖2變形訓練5.起重機的鋼繩將500N的物體勻速提高6m后,又水平勻速移動4m,鋼繩對物體所做的功為。圖2變形訓練6.重100N的物體在40N水平拉力作用,由靜止開始沿水平面運動5m,拉力做功___J,重力做功____J。3.功的大小:只與F、S有關,其他因素不影響功的大小例5.一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進相同的距離。關于拉力所做的功,下列說法中正確的是:()A.在粗糙地面上做功較多B.在光滑地面上做功較多C.兩次做功一樣多D.條件不夠,無法比較兩次做功的多少例6.質量相等的甲、乙兩物體在空中勻速下落,且下落的高度相等。已知甲下落的速度為1m/s,乙下落的速度為2m/s,則下落過程中重力對兩物體所做功的判斷正確的是:()A.對兩物體做的功一樣多;B.對甲做的功多;C.對乙做的功多;D.無法判斷。例7.出租車在平直公路上勻速行駛,出租車的牽引力為3×103N,如圖為他乘車到達目的地時的車費發票。求:(1)出租車行駛的時間。(2)出租車行駛的速度。(3)出租車在這段時間內所做的功。車費發票
車號
E.U—8888
日期
02-05-28
上車
10:00
下車
10:05
單價
2.00
里程
6.0km
金額
16.00例8.圖中是一個兩面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一個物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運動到C點,所需拉力分別為FA、FB,所做功分別為WA、WB,則()A.FA=FB,WA=WBB.FA<FB,WA=WBC.FA<FB,WA<WBD.FA>FB,WA>WB例9.用動滑輪將重物勻速提高3m,人對繩的自由端所用的拉力100N.(不計滑輪重和摩擦)在提升重物時,人所做的功為()A.600JB.300JC.150JD.1200J例10.如圖所示,物體A以2cm/s的速度,在水平地面上做勻速直線運動,此時彈簧測力計的示數為3N,水平拉力F=__________N,物體A受到的摩擦力f=__________N,2s內拉力F做功W=__________J.(滑輪、彈簧測力計的重力以及滑輪與繩的摩擦不計)例11.如圖8-60所示,A物重100N,在力F的作用下,以5cm/s的速度在水平面上勻速向右運動,此時彈簧秤的示數為10N,則A物體受到的摩擦力是_________N;拉力F為_________N;拉力在10s內所做的功為_________J.圖8-60圖8-60功率知識點一、功率1、概念:單位時間里完成的功,叫做功率。功率表示:做功的快慢。2、公式:P=W/t=Fv3、單位:主單位W常用單位kWmW馬力換算:1kW=103W1mW=106W1馬力=735W★例題例1、下列關于功率的說法中,正確的是()A.物體做功越多,功率越大B.物體做功時間越短,功率越大C.物體做功越快,功率越大D.物體做功時間越長,功率越大例2、甲、乙兩同學參加爬樓比賽,甲同學爬上教學樓的5樓用時15s,乙同學爬上5樓用時20s,賽后測得甲同學的質量是乙同學的1.2倍,則甲和乙的爬樓的功率之比為()A、5∶8B、8∶5C、3∶4D、5∶6例3、如右圖所示,小明在跑步機上鍛煉身體.設他在跑步機上以2m/s的速度勻速跑動30min,跑動的總動力為30N。求:(1)他在這段時間內相當于跑了多少路程?(2)他在這段時間內做了多少功?(3)他做功的功率是多少?例4、學過功率以后,引起了同學們對功率的興趣,李明和王華想測一測正常上樓時所用的功率大約為多少,于是他們帶上相應的器材,來到學校的教學樓前,打算讓王華從一樓以正常的速度走上三樓,測算其功率:(1)他們需要的器材有:;(2)下面是他們測量的一些物理量:a.測出了樓梯的總長度L;b.測出了一層樓的高度h;c.測出了從一樓走上三樓所用的時間t;d.用體重計測出王華的質量m以上必須測量的物理是;(3)請用第2題中的相關物理量,表示王華上樓的功率;(4)若第二次王華快速奔上三樓,則他的功率將(變大/變小/不變)。例5、體育課上,王老師對九(2)班同學的引體向上做定時測試,楊威同學在1min內做了30個引體向上,課后楊威想算一算剛才測試時的功率約為多少,于是測了自己的質量為60kg,手臂的長度為0.6m,學校單杠的高度為2.5m。(g取10N/kg)(1)測驗過程中,楊威同學克服重力所做的功為多少?(2)楊威做引體向上的功率為多大?★課堂練習?練習1:關于功率,下列說法正確的是()A做功多的機器,功率一定大B做功時間短的,功率一定大C做相同的功,所用時間短的,功率一定大D以上說法都不對?練習2:小強同學住在花園小區3號樓。放學后,他從一樓上到五樓共用了20s。若小強及書包總重為400N,每層樓的高度為3m,則他上樓的功率是___W。?練習3:正值農忙季節,農田需要大量的灌溉用水,若水泵在0.5h內把360m3的水抽到5m高處(g取10N/kg),則水泵對水做功的功率至少為()A.1.8×106JB.3.6×106WC.10kWD.3.6×107W?練習4:耕地的拖拉機在1min40s內勻速前進了300m的路程,已知它的功率是24kW,問(1)拖拉機做的功是多少?(2)拖拉機受到的平均阻力是多大?WWtO圖1甲乙?練習5:圖1所示:為甲、乙二臺功率一定機器做功時所得出的做的功與時間的關系圖象,由圖可知機器的功率更大,若甲、乙機器做相同的功,乙機器做功的時間更?練習6:常人的心臟推動血液流動的功率約1.5W,那么在一天時間內心臟做功J,這些功可以把一個質量為60kg的人勻速舉高m。?練習7:三輛汽車用同樣大小的牽引力和速度行駛,甲沿上坡路,乙沿水平路,丙沿下坡路,則關于三輛車的功率的說法正確的是()A、甲車的功率最大B、丙車的功率最大C、三輛車的功率一樣大D、條件不足,無法比較知識點二、有用功、額外功、總功有用功:為了達到目的人們所必須做的功,這是對人們有用的,叫做有用功,記做W有,W有=Gh額外功:人們為達到一定目的所需要的,但又不得不做的,叫做額外功,記作W額這部分額外功產生的原因主要是:①提升物體時,克服機械自重、容器重量等所做的功,如用滑輪組提一桶水時,克服動滑輪重和桶重所做的功都是額外功。W額=G/h②克服機械的摩擦所做的功是額外功,如使用滑輪組時,克服輪與軸之間的摩擦以及繩與輪之間的摩擦所做的功都是額外功,W額=f摩s總功:在實驗中人手的拉力對動滑輪做的功是實際所做的功,它等于有用功與額外功的總和,這部分功是總功,記作W總,總功一般指動力F所做的功,W總=Fs★例題例1、關于有用功與額外功的說法中,正確的是()(多選)用水桶從井中提水時,對水做的功是有用功,而對水桶做的功是額外功用水桶從井中提水時,對水桶做的功是有用功,對水做的功是額外功當水桶掉到井里,需要將水桶打撈上來時,對水桶做的功是有用功,而對水桶內的水做功是額外功從井中打撈水桶時,對水做的功是有用功,對水桶做的功是額外功例2、春節前每家都要除塵,李華利用空閑時間媽媽幫忙,他用10N的桶提起重為100N的水沿長為10m的樓梯運動高為3m的二樓讓媽媽拖地,李華的體重為400N,這一整個過程中,他做的有用功和額外功分別是()A.500J50JB.500J2050JC.550J2000JD.2500J50J★課堂練習一個工人用如圖所示的滑輪組提起2000N的貨物,所用的拉力為500N,繩子自由端移動5m,求有用功、總功和額外功各是多少?機械效率及機械能知識點一、機械效率總功=有用功+額外功(1)定義:有用功跟總功的比值。(2)公式:η=W/W×100%(3)提高機械效率的方法:減小機械自重、減小動滑輪的重力及減小輪和軸間的摩擦。(4)ηη==①原理:②應測物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S③器材:除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需刻度尺、彈簧測力計。④步驟:必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高,目的:保證測力計示數大小不變。⑤結論:影響滑輪組機械效率高低的主要因素有:A動滑輪越重,個數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;D繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。★例題例1、某人分別用甲、乙兩個滑輪把同一件物體從地面提上二樓,若甲滑輪所做的有用功是W1,機械效率為η1;用乙滑輪所做的有用功是W2,機械效率為η2,若不計繩重和摩擦,則()A.W1=W2,η1=η2B.W1=W2,η1>η2C.W1<W2,η1>η2D.W1>W2,η1<η2例2、小明利用如圖所示的滑輪組將重為900N的物體從一樓勻速提升至三樓,所用的拉力為360N.(己知每層樓高3m)求:(1)求該裝置的機械效率是多少?(2)若第二次接著提升1500N的重物,機械效率又是多少?通過計算你發現什么規律?(3)這個裝置中所用的繩子最大只能承受700N的拉力,機械效率最大是多少?例3、九(1)班的物理小組“滑輪組機械效率與哪些因素有關”的實驗,你幫他們完成下列步驟:(1)該實驗原理是;需要的測量器材有、;(2)在測量拉力時應拉動彈簧測力計并讀數,如果在靜止時讀數,測得的機械效率將(偏大/偏小/不變);(3)將第3次實驗的機械效率計算好,并填在表的空格中,你能分析一下機械效率不能是100%的原因嗎?請你試著寫出兩條:、;(4)在右圖中畫出第一次實驗的裝置圖(每個鉤碼重2N)(5)分析表中的數據,可以得到的結論是:;(6)為了驗證滑輪組的機械效率與動滑輪個數(動滑輪重)有關,請寫出有簡要的實驗步驟:;圖2★課堂練習圖2?練習1:三種方法把砂子運上三樓,根據圖2中數據算出三種方法所做的有用功的大小均為_____焦,其中一種方法做的總功最少,等于_____焦。?練習2:一體重為400N的小明由于找不到其它的機械.只好親自動手將100N重的物體搬到3m高的樓上。他對物體做的功是J,他的效率是。?練習3:某同學選擇如下器材準備做“測定滑輪組的機械效率”實驗,并記錄了如實驗數據,請幫助完成下表:滑輪組組成鉤碼重G(N)鉤碼升高h(m)彈簧秤示數F(N)繩子自由端移動距離S(m)機械效率η一個定滑輪一個動滑輪2.10.11.00.30?練習4:下列說法中正確的是:()機器的功率越大,做的功越多;B、機器的功率越大,效率越高;C、機器的效率越小,做的有用功在總功中占的百分比越小;D、機器的功率越小,效率越低。圖3?練習5:各種機械在使用時產生額外功的原因不完全相同,要根據具體情況具體分析。具體分析圖3中三種做功情況(設滑輪規格相同),產生額外功最多的應是圖。若鉤碼(m=50g)在三種情況中均被提高1米,各種情況機械做的有用功均為,由此可判斷出圖的機械效率最大圖3?練習6:如圖5每個滑輪的重為225N,重物G的重量為1275N,繩索重及摩擦均不計。則:1.人在勻速提升重物時所用拉力為多大?2.重物被勻速提起1m的過程中,人所做的總功為多大?圖53.此時滑輪組的機械效率為多大?圖5?練習7:一輛汽車不小心開進了泥潭中,司機取來一套滑輪組與將汽車從泥潭中拉出,如圖所示。若汽車重為8×104N,汽車受的阻力為車重的0。03倍,滑輪組的機械效率為80%,問:(1)該司機至少需用多大的力才能把汽車從泥潭中拉出?(2)若拉動汽車時,汽車勻速前進的速度為0.1m/s,則司機做功的功率多大?☆機械能★知識點⑴、動能和勢能1、能量:一個物體能夠做功,我們就說這個物體具有能理解:①能量表示物體做功本領大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。②一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經做功”如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。練習:☆下面關于能的說法正確的是:(D)A、只有正在做功的物體才具有能量;B、具有能的物體都在做功;C、不做功的物體就不具有能;D、能夠做功的物體,它一定具有能;2、知識結構:3、機械能:動能和勢能統稱為機械能。機械能勢能重力勢能定義:物體由于被舉高而具有的能機械能勢能重力勢能定義:物體由于被舉高而具有的能量。決定其大小的因素:物體質量越大、舉得越高,勢能就越大彈性勢能定義:發生形變的物體具有的能量。決定其大小的因素:物體彈性形變越大、彈性勢能就越大動能定義:物體由于運動而具有的能量決定其大小的因素:物體速度越大、質量越大,動能就越大(2)、動能和勢能的轉化動能轉化動能轉化轉化勢能彈性勢能重力勢能2、動能和重力勢能間的轉化規律:①質量一定的物體,如果加速下降,則動能增大,重力勢能減小,重力勢能轉化為動能;②質量一定的物體,如果減速上升,則動能減小,重力勢能增大,動能轉化為重力勢能;3、動能與彈性勢能間的轉化規律:①如果一個物體的動能減小,而另一個物體的彈性勢能增大,則動能轉化為彈性勢能;②如果一個物體的動能增大,而另一個物體的彈性勢能減小,則彈性勢能轉化為動能。4、動能與勢能轉化問題的分析:⑴首先分析決定動能大小的因素,決定重力勢能(或彈性勢能)大小的因素——看動能和重力勢能(或彈性勢能)如何變化。⑵還要注意動能和勢能相互轉化過程中的能量損失和增大——如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補充或沒有能量損失),則動能勢能轉化過程中機械能不變。⑶題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失——機械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失——機械能不守恒。★例題例1、判斷下列幾種情況下物體的動能、勢能是否變化?是增大還是減小?(1)汽車沿著斜坡勻速上行(2)電梯上升得越來越快(3)皮球在空中下落(4)汽車在平直馬路上勻速前進例2、射箭時,能的轉化關系是怎樣的,為什么拉滿弓時射出的箭速度更快?例3、如圖是一個豎直放置的半圓軌道半徑R=1米,G=1牛的小球從A點由靜止滾下,(1)小球滾到最低點O時重力做功W多大。(2)小球滾到與A點等高的B點后還能上升嗎?★課
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