九年级物理功,功率,机械效率知识点.ppt

功功率机械效率 一 功 距离 1 做功 物体在力的方向上移动了 就说这个 力做了功 力 移动了距离 2 做功的两个必要因素 一个是作用在物体上的 另一个是物体在这个力的方向上 3 功的计算 1 功的定义 在物理学中 把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功 2 功的定义式 W Fs 4 功的单位 简称焦 符号是 1J 1N m 焦耳 J 距离 力 不省功 5 功的原理 人们使用机械时 省力必然费 省距离必然费 也就是使用任何机械都 二 机械效率及各种功1 有用功 1 定义 对人们有用的功 一般指克服物体重力做的功 2 计算公式 W有用 Gh mgh 2 额外功 1 定义 一般指人对动滑轮 绳子及克服摩擦力做的功 2 计算公式 W额外 W总 W有用 3 总功 1 定义 有用功和额外功之和 一般拉力做的功为总功 2 计算公式 W总 Fs 4 机械效率 1 定义 有用功跟总功的比值 2 公式 100 3 任何机械的机械效率都小于100 Fnh 三 功率 单位时间内 1 定义 物体在 所做的功 叫做功率 2 公式 3 单位 简称瓦 符号是W 其他单位 千瓦 符号是kW 瓦特 单位换算 1W 1J s 1kW 103W 4 推导式 当物体在力F的作用下 以速度v做匀速直线 时 F与v成 Fv 反比 考点1 功 1 不做功的三种情况 1 物体受力的作用 但没有移动 如小明用力搬石头没搬动 2 物体不受力的作用 由于惯性移动了一段距离 如足球飞出后 人对足球无作用力 对足球不做功 3 物体受力作用 也移动了 但移动的距离与力的方向垂直 如提水时水平前进 人对水桶不做功 2 功的计算 1 使用W Fs计算功时 一定要考虑清楚哪一段距离s是 在这个力F的方向上移动的距离 2 计算时单位必须统一 例1 在下列的四种情境中 人对物体做功的是 A 提着水桶在水平地面上匀速前进B 扛着米袋慢慢爬上楼梯C 用力推汽车 汽车没动D 举着杠铃原地不动思路点拨 判断物体是否做功 关键是看物体在力的方向上有没有移动距离 答案 B 例2 如图9 1 1所示 已知物体A和B质量相等 A在粗糙的水平地面 B在光滑的斜面 现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离s 则F对物体做的 功 图9 1 1 A 对A做的功多C 对B做的功多 B 对A和B做功一样多D 条件不足 无法确定 思路点拨 由功的定义式W Fs知 功等于力与在力的方 向移动的距离的乘积 答案 B 考点2 机械效率测量滑轮组的机械效率 2 要测量的量 钩码重G 钩码提升的高度h 拉力F拉 绳的自由端移动的距离s 3 实验器材 钩码 铁架台 滑轮 细线 刻度尺 弹簧测力计 4 实验结论 影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的质量 物体的质量 滑轮和绳子间的摩擦 5 实验拓展 1 必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高 目的是保证弹簧测力计的示数不变 2 提升同一重物 动滑轮越多的滑轮组 机械效率越低 3 同一滑轮组 提升的重物越重 机械效率越大 斜面的机械效率 2 影响因素 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 3 提升同一重物时 斜面坡度越大 越不省力 机械效率越高 例3 某实验小组在 测定滑轮组的机械效率 的实验 中得到的数据如下表所示 第1 2 3次实验的装置分别如图9 1 2中的甲 乙 丙所示 图9 1 2 1 比较第1次实验和第2次实验 可得结论 使用同样的滑轮组 提起的钩码越重 滑轮组的机械效率 2 填写实验3中的机械效率 比较第2次实验和第3次实验 可得结论 使用不同的滑轮组提升相同的重物时 动滑轮的个数越多 滑轮组的机械效率 3 如果绳重不计 摩擦不计 丙图中钩码重为4N时 测力计的拉力为1N 那么当钩码重为9N时 该滑轮组的机械效率是 答案 1 越高 2 72 7 越低 3 90 考点3 功率 1 相同时间内 做功多的功率大 2 做功相同时 用时多的功率小 例4 举重是我国的优势体育项目 一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员 在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起 如果他们对杠铃所做的功分别为W1和 W2 功率分别为P1和P2 则下列关系式正确的是 A W1 W2 P1 P2C W1 W2 P1 P2 B W1 W2 P1 P2D W1 W2 P1 P2 思路点拨 相同时间内 做功多的功率大 答案 B 思路点拨 要看清楚是求功还是求功率 两者不能混淆 1 已知推力是100N 在推力的方向上小车前进了10m 利用公式W Fs代入数值计算即可 2 已知推力做功用的时间是5s 答案 300 30 例5 2013年日照 粗糙水平面上有一个重为100N的 物体 用10N的水平推力使其在10s内运动30m 则推力做 的功为 J 推力的功率是 W 1 2013年佛山 如图9 1 3所示 A物体在大小为10N的拉力F作用下 以0 3m s的速度 向右匀速运动 不计滑轮与细绳的摩擦及重力 若A物体与桌面间的摩擦力为1N 下列 说法错误的是 图9 1 3 A 拉力F做功的功率是3WB B物体的质量是2 7kg C B物体上升的速度是0 1m s D A物体运动1s则B物体克服重力做功3J答案 D 2 2013年揭阳 如图9 1 4所示 某型号挖掘机的质量3000kg 两履带与地面接触的总面积1 5m2 挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0 75t的泥石送到岸边 挖掘深度H 2m 如图乙所示 取g 10N kg 求 1 挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多 大 2 挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边 对泥土做功多 少 3 若发动机的总功率是20kW 挖泥过程中挖掘机的机械 效率多大 图9 1 4 3 2013年广州 效率是30 水平叉臂面积为1m2的电动叉车 如图9 1 5甲 托着重量为6000N 底面积为6m2的货物 如图乙 5s内从A点匀速水平移动到B点 再从B点匀速竖直提升10s到达C点 所用时间及各点间距离如丙图所示 求 1 A到B过程 货物对叉臂的压强 2 A到C过程 叉车对货物的支持力做的功 3 B到C过程 叉车对货物做功的功率 4 B到C过程 叉车消耗的电能 图9 1 5 4 2012年广州 图9 1 6的剪刀剪纸的机械效率为80 这表示 D 图9 1 6A 若动力是1N 则阻力是0 8NB 若阻力是1N 则动力是0 8NC 若动力做功1J 则有0 2J的功用于剪纸D 若动力做功1J 则有0 8J的功用于剪纸 5 2012年茂名 如图9 1 7所示 工人通过滑轮组使重600N的箱子以0 4m s的速度从地面升到12m高的五楼上 求 图9 1 7 1 若箱子平放时与楼板的接触面积为0 15m2 箱子对楼板 的压强为多大 2 工人吊起箱子的过程中做的有用功是多少 3 若滑轮组的机械效率为80 则工人做功的功率为多少 6 2011年广州 用图9 1 8甲 乙两种方式匀速提升重为 100N的物体 已知滑轮重20N 绳重和摩擦力不计 则 图9 1 8A 手的拉力 F甲 F乙 机械效率 甲 乙B 手的拉力 F甲 F乙 机械效率 甲 乙C 手