能量及简单机械(浙江省金华市)
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课件21张PPT。能量及简单机械2007.11.4sj能量的转化和度量-----功和功率做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过了距离。
做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。
机械功的计算公式：
W＝Fs W＝Pt W＝Gh（提起重物）
功的单位是牛·米，其专用名称叫焦。功率描述做功的快慢。功率的定义：物体在单位完成的功叫做功率。
人步行的功率约70瓦，表示：每秒钟人做功约70焦。
功率的计算公式： P＝W/t
P＝Fv
（v表示速度，单位是米/秒，1米/秒＝3.6千米/时）
功率的单位是瓦，常用单位还有千瓦、兆瓦。
将重为8×106牛的列车匀速驶上一斜面引桥。桥长1000米，高10米，列车在行使的过程中受到的摩擦阻力是列车重的0.001倍。若列车的功率是106瓦，求列车通过该桥所用的时间。杠杆问题1、一根硬棒如果在力的作用下，能绕固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。
2、杠杆的五要素：（1）杠杆绕着转动的固定点O叫做支点；
（2）使杠杆转动的力F1叫做动力；
（3）阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力；
（4）从支点到动力作用线的垂直距离l1叫做动力臂；
（5）从支点到阻力作用线的垂直距离l2叫做阻力臂。
3、杠杆保持静止状态或匀速转动状态，都叫做杠杆平衡。
4、杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 即F1 l1＝F2 l2
表示动力臂是阻力臂的几倍，则动力是阻力的几分之一。
5、杠杆的类型及特点：
省力杠杆：动力臂大于阻力臂，能省力，但要费距离。
费力杠杆：动力臂小于阻力臂，能省距离，但要费力。
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力，也不省距离。作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中 ( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 如图为手上托着重40牛物体的手臂骨骼与肌肉的生理结构意图，手、手腕、尺骨和桡骨可以看成一支杠杆，重力不计，O为支点．（1）在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图；（2）根据图中标尺估算出肱二头肌此时的收缩力约为________牛．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆 （? ）
A．仍能平衡
B．不能平衡，大球那端下沉
C．不能平衡，小球那端下沉
D．无法判断在轻质杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块（铜的密度>铝的密度），支点O在如图所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡．在下列情况下，杠杆仍然在水平位置保持平衡的是 （? ）
A．在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体
B．将铜块和铝块同时浸没在水中
C．将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分
D．将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离滑轮问题6、使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力，定滑轮实质上是一个等臂杠杆。
7、使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向。
10、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。
计算公式：F＝1/nG总＝1/n（G动＋G物）11、用滑轮组提升重物时，克服重物的重力所做的功是有用功，对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功，绳子上的拉力所做的功是总功。绳子移动的距离s是重物提高高度h的n倍。
计算公式： W有＝G物h W额＝G动h W总＝Fs绳
W总 ＝W有＋W额 s绳＝nh
η＝ W有/ W总
12、用滑轮组拉物体水平运动时，克服地面的摩擦做的功是有用功。拉力所做的功是总功。
W有＝fs W总＝Fs绳 η＝ W有/ W总
一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦．求：
??（1）滑轮组的机械效率．
??（2）如果人的体重为600牛，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？如图所示，一根不可伸长的轻绳，一端与置于水平桌面上重100牛的物体A相连，另一端跨过滑轮固定于O点。当悬挂在滑轮下的物体B重40牛时，它恰能匀速下降。B重不变，若要使物体B匀速上升，需要在物体A上施加一个大小为______牛的力F。如果不计动滑轮重，当物体B上升1米，那么拉力F做功为_______焦。斜面问题将重物G分别沿斜面AC和BC推到顶端C,所用的力分别是F1和F2,所做的功分别是W1和W2,不计摩擦,比较它们的大小 ( )
A．F1＞F2, W1＝W2
B．F1＜F2, W1＜W2
C．F1＝F2. W1＞W2
D．F1＜F2, W1＝W2将重物G分别沿斜面AC和BC推到顶端C,所用的力分别是F1=F2,所做的功分别是W1和W2,有用功分别是W有1和W有2,比较它们的大小 ( )
A． W有1 ＞ W有2, W1 ＝ W2
B． W有1 ＜ W有2, W1 ＜ W2
C． W有1 ＝ W有2. W1 ＞ W2
D． W有1 ＜ W有2, W1 ＝ W2内能问题物质由分子、原子或离子构成，这些粒子在永不停息地作无规则运动。
扩散现象表明了粒子在不停地作无规则运动，而且温度越高，粒子作无规则动的速度越大。
物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动。
物体内部大量做无规则运动的粒子具有的能叫做内能。内能又俗称热能。
一切物体都具有内能。物体的温度越高，质量越大，具有的内能越大。改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。这两种方法对改变物体的内能是等效的。
对物体做功，物体的内能增加。例如：①克服摩擦做功，物体的内能增加；
②压缩气体做功，物体的内能增加；
物体对外做功，物体的内能减少。例如：气体膨胀对外做功，内能减少。
在热传递过程中，传递的能量叫做热量。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。做功改变物体内能的实质是其它形式的能与物体内能的相互转化；而热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位焦/千克。
焦炭的热值是3.0×107焦/千克，表示1千克焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107焦。
燃料燃烧放出的热量计算公式：Q放＝mq m表示燃料的质量，q表示燃料的热值。
做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。
机械功的计算公式：
W＝Fs W＝Pt W＝Gh（提起重物）
功的单位是牛·米，其专用名称叫焦。功率描述做功的快慢。功率的定义：物体在单位完成的功叫做功率。
人步行的功率约70瓦，表示：每秒钟人做功约70焦。
功率的计算公式： P＝W/t
P＝Fv
（v表示速度，单位是米/秒，1米/秒＝3.6千米/时）
功率的单位是瓦，常用单位还有千瓦、兆瓦。
将重为8×106牛的列车匀速驶上一斜面引桥。桥长1000米，高10米，列车在行使的过程中受到的摩擦阻力是列车重的0.001倍。若列车的功率是106瓦，求列车通过该桥所用的时间。杠杆问题1、一根硬棒如果在力的作用下，能绕固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。
2、杠杆的五要素：（1）杠杆绕着转动的固定点O叫做支点；
（2）使杠杆转动的力F1叫做动力；
（3）阻碍杠杆转动的力F2叫做阻力；
（4）从支点到动力作用线的垂直距离l1叫做动力臂；
（5）从支点到阻力作用线的垂直距离l2叫做阻力臂。
3、杠杆保持静止状态或匀速转动状态，都叫做杠杆平衡。
4、杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 即F1 l1＝F2 l2
表示动力臂是阻力臂的几倍，则动力是阻力的几分之一。
5、杠杆的类型及特点：
省力杠杆：动力臂大于阻力臂，能省力，但要费距离。
费力杠杆：动力臂小于阻力臂，能省距离，但要费力。
等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力，也不省距离。作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中 ( )
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小 如图为手上托着重40牛物体的手臂骨骼与肌肉的生理结构意图，手、手腕、尺骨和桡骨可以看成一支杠杆，重力不计，O为支点．（1）在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图；（2）根据图中标尺估算出肱二头肌此时的收缩力约为________牛．如图所示，杠杆上分别放着质量不相等的两个球，杠杆在水平位置平衡，如果两球以相同速度同时匀速向支点移动，则杠杆 （? ）
A．仍能平衡
B．不能平衡，大球那端下沉
C．不能平衡，小球那端下沉
D．无法判断在轻质杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块（铜的密度>铝的密度），支点O在如图所示的位置时，杠杆在水平位置保持平衡．在下列情况下，杠杆仍然在水平位置保持平衡的是 （? ）
A．在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体
B．将铜块和铝块同时浸没在水中
C．将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分
D．将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离滑轮问题6、使用定滑轮能改变力的方向，但不能省力，定滑轮实质上是一个等臂杠杆。
7、使用动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向，动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向。
10、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一。
计算公式：F＝1/nG总＝1/n（G动＋G物）11、用滑轮组提升重物时，克服重物的重力所做的功是有用功，对动滑轮的重力、绳子的重力、摩擦所做的功是额外功，绳子上的拉力所做的功是总功。绳子移动的距离s是重物提高高度h的n倍。
计算公式： W有＝G物h W额＝G动h W总＝Fs绳
W总 ＝W有＋W额 s绳＝nh
η＝ W有/ W总
12、用滑轮组拉物体水平运动时，克服地面的摩擦做的功是有用功。拉力所做的功是总功。
W有＝fs W总＝Fs绳 η＝ W有/ W总
一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200牛的物体，此时人对绳的拉力为120牛，不计绳重和摩擦．求：
??（1）滑轮组的机械效率．
??（2）如果人的体重为600牛，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少牛？如图所示，一根不可伸长的轻绳，一端与置于水平桌面上重100牛的物体A相连，另一端跨过滑轮固定于O点。当悬挂在滑轮下的物体B重40牛时，它恰能匀速下降。B重不变，若要使物体B匀速上升，需要在物体A上施加一个大小为______牛的力F。如果不计动滑轮重，当物体B上升1米，那么拉力F做功为_______焦。斜面问题将重物G分别沿斜面AC和BC推到顶端C,所用的力分别是F1和F2,所做的功分别是W1和W2,不计摩擦,比较它们的大小 ( )
A．F1＞F2, W1＝W2
B．F1＜F2, W1＜W2
C．F1＝F2. W1＞W2
D．F1＜F2, W1＝W2将重物G分别沿斜面AC和BC推到顶端C,所用的力分别是F1=F2,所做的功分别是W1和W2,有用功分别是W有1和W有2,比较它们的大小 ( )
A． W有1 ＞ W有2, W1 ＝ W2
B． W有1 ＜ W有2, W1 ＜ W2
C． W有1 ＝ W有2. W1 ＞ W2
D． W有1 ＜ W有2, W1 ＝ W2内能问题物质由分子、原子或离子构成，这些粒子在永不停息地作无规则运动。
扩散现象表明了粒子在不停地作无规则运动，而且温度越高，粒子作无规则动的速度越大。
物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动。
物体内部大量做无规则运动的粒子具有的能叫做内能。内能又俗称热能。
一切物体都具有内能。物体的温度越高，质量越大，具有的内能越大。改变物体内能的方法有两种：做功和热传递。这两种方法对改变物体的内能是等效的。
对物体做功，物体的内能增加。例如：①克服摩擦做功，物体的内能增加；
②压缩气体做功，物体的内能增加；
物体对外做功，物体的内能减少。例如：气体膨胀对外做功，内能减少。
在热传递过程中，传递的能量叫做热量。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。做功改变物体内能的实质是其它形式的能与物体内能的相互转化；而热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位焦/千克。
焦炭的热值是3.0×107焦/千克，表示1千克焦炭完全燃烧时放出的热量是3.0×107焦。
燃料燃烧放出的热量计算公式：Q放＝mq m表示燃料的质量，q表示燃料的热值。