机械效率课件

第十五章机械效率 复习课 江西省崇仁县许坊中学韩贵盛 一 本章知识要点 1 通过实验探究 学会使用简单机械变化力的大小和方向 2 结合实例认识3 知道做功的过程就是能量转化或转移的过程 4 结合实例理解 5 能用实例说明物体动能和势能以及他们的转化 6 能用实例说明机械能和其他形式的能的转化 7 知道机械功的概念和功率的概念 8 能用生活 生产中的实例解释机械功的含义 二回顾与思考 一 机械能1 一个物体能够做功 这个物体就具有能 能量 2 动能 物体由于运动而具有的能叫动能 3 运动物体的速度越大 质量越大 动能就越大 4 势能分为重力势能和弹性势能 5 重力势能 物体由于被举高而具有的能 6 物体质量越大 被举得越高 重力势能就越大 7 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具的能 8 物体的弹性形变越大 它的弹性势能就越大 9 机械能 动能和势能的统称 机械能 动能 势能 单位是 焦耳10 动能和势能之间可以互相转化的 方式有 动能 重力势能 动能 弹性势能 11 自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能 机械功1 功的两个必要因素 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 2 功的计算 功 W 等于力 F 跟物体在力的方向上通过的距离 s 的乘积 功 力 距离 3 功的公式 W Fs 单位 W 焦 F 牛顿 s 米 1焦 1牛 米 4 功的原理 使用机械时 人们所做的功 都等于不用机械而直接用手所做的功 也就是说使用任何机械都不省功 5 机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率 计算公式 W有用 W总6 功率 P 单位时间 t 里完成的功 W 叫功率 计算公式 P W t 单位 P 瓦特 W 焦 t 秒 1瓦 1焦 秒 1千瓦 1000瓦 例题解析 例1 在平地上 用50N的水平推力推动重100N的箱子 前进了10m 图1 推箱子的小朋友做了多少功 如果把这个箱子匀速举高1 5m 他做了多少功 分析 水平推箱子做的功W 等于水平推力F和水平前进的距离s的乘积Fs 匀速举箱子时用的力F 与箱子重G大小相等 方向相反 举箱子是F 克服重力 阻力 G使箱子在F 方向上升高h 所做的功W2 F h Gh 这种情况下 常常为了简便而说 克服阻力G做的功W2 Gh 解答 F 50N s 10m G 100N h 1 5m W Fs 50N 10m 500J W2 Gh 100N 1 5m 150J 答 他推箱子做功500J 举箱子做功150J 说明 题中给了两个力 50N 100N 也给了两个距离 10m 1 5m 千万不要死记乱套公式 算出两个功 W 100N 10m 1000J W2 50N 1 5m 75J 对于公式 务必要在理解的基础上记忆 运用 W Fs中的F是使物体在它的方向上通过距离s的力 s是物体在F方向上通过的距离 例2 重为100N的物体在光滑水平面上匀速移动80m 则重力对物体做的功是多少 分析 重力的方向竖直向下 在竖直方向上物体没有发生移动 物体在光滑水平面上移动 是由于物体有惯性 可以保持运动状态不变 水平方向上没有受到作用力 解答 W Gh 100 0 0 说明 力对物体做功 必须有力作用在物体上 且物体在力的方向上通过距离 如果有作用力 但在力的方向上没发生移动 或者不受作用力 物体静止或匀速直线运动 都没有力对物体做功 例3 某人用100N顿的水平拉力 将500N顿的物体在水平地面上匀速移动8m 拉力做了多少功 若他用100N顿的力竖直向上提此重物 他对物体做多少功 分析 当他用100N的水平拉力作用于物体 物体且在这个力的方向上移动8m 他对物体做的功应等于FS 而他用100N顿的力竖直向上提重物时 物体仍静止不动 物体没有在这个力的方向上移动距离 所以他对物体没做功 解答 W F F 100N 8m 8 10 J s2 0 W2 0 说明 做功有两个必要的因素 即作用在物体上的力和物体在该力方向上移动的距离 两者缺一不可 例4 高出水面30m处有一个容积是50m3的水箱 要用一台离心式水泵抽水给水箱 1h能把水箱充满即可 这台水泵的功率至少是多少千W 取g 10N 千克 分析 这道题要求的功率 功率P W t 其中t是1h 而W可以根据W Gh求出 其中G是50m3水重 h是30m G的值 从水的体积V和密度 求出质量m以后就知道了 思路P W t W Gh G mg m V 解答 m V 1 103kg m3 50m3 5 10 kgG mg 5 10 kg 10N kg 5 103NW Gh 5 103N 30m 1 5 107JP W t 1 5 107J 3600s 4200W 4 2kW 例6 下面的物体中 只具有动能的是 只有势能的是 既具有动能 又具有势能的是 A 停在地面上的汽车 B 在空中飞行的飞机 C 被起重机吊在空中静止的货物 D 弹簧 E 在水平铁轨上正行驶的火车 分析 停在地面上的汽车没有运动 它不具有动能 因在地面上 它也没有势能 正在空中飞行的飞机 它在运动着 具有动能 它离地面有一定的高度 又具有重力势能 在空中静止的货物 它没有动能 只有重力势能 弹簧在没有发生弹性形变时 它不具有弹性势能 水平铁轨上行驶的火车 只有动能没有势能 解答 只有势能的是C 只有动能的是E 既有动能又有势能的是B 说明 在确定物体具有何种能量时 应按照动能 重力势能 弹性势能的定义 分析物体是否在运动 是否被举高 是否发生了弹性形变 符合哪一种能量的定义 就确定物体具有哪一种能量 例7 下列物体各具有什么形式的机械能 1 高速升空的火箭 2 被拉长的弹弓橡皮条 3 被水电站拦河坝拦住的上游水 分析 对照动能 重力势能 弹性势能的定义 即能判断出上述物体各具有什么形式的能 解答 1 高速升空的火箭 速度不为零 且高度在增加 因此具有动能和势能 2 被拉长的弹弓橡皮条发生弹性形变 具有弹性势能 3 被拦河坝拦住的上游水是流动的 具有功能 同时水位又被拦河坝提得较高 因此又具有重力势能 拓展与应用 1 春天农民需用水泵缺水灌溉农田 有一水泵铭牌如下 型号8B13流量300m3 h扬程12m质量111kg效率80 1 水泵连续正常工作5小时 所做有用功多少J 2 此水泵总功率为多少 3 若此水泵用一柴油机带动 假设柴油完全燃烧所释放的内能有40 转化为水泵轴的机械能 则每小时消耗多少kg柴油 柴油热值按3 107J kg计算 g 10N kg 2 2004年5月27日上午9时 长沙黑石铺湘江大桥正式竣工 黑石铺大桥东起开心区大托铺 与107国道相接 西至城县苹塘镇