机械与功
导学案
一、学习目标:
1、能根据做功的两个要素判断力是否对物体做功(重点)
2、能运用功、功率的公式进行简单计算(重点)
3、理解机械效率(重难点)
二、我能自学
①
做功的两个必要因素
②
1、功
三种不做功的情况:
功的表达式:
功的单位:
定
义:
物理意义:
功:
2、功率
表
达
式:
变换式
单
位:
时间:
推论公式:
推导:
内容:
3、功的原理
①
使用机械的目的
②
③
竖直方向提起物体:
W有用=
有用功
水平方向拉动物体:
W有用=
额外功:
W总、W有用、W额外的关系:
4、机械效率
总功
滑轮组中:W总=
定
义:
机械效率
表达式:
三、我能探究
例1.
如图所示,小明将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,他针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是(
)
A、文具盒所受重力对它做了功
B、文具盒所受支持力对它做了功
C、文具盒所受推力F对它做了功
D、在此过程中没有力对文具盒做功
例2.
一升降机经改装后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较(
)
A、做的有用功减少了
B、总功不变,有用功增加了
C、有用功不变,总功减少了
D、总功增加,额外功减少了
例3.成都市政府投巨资于民生工程,对某小巷实施景观改造。施工中,一建筑工人用滑轮组在5s内将重为220N的泥桶匀速提高2m,若该动滑轮重为20N,忽略摩擦阻力及绳重,求:
⑴工人拉绳子的力为
牛;
⑵绳自由端拉力移动的距离为
米;
⑶绳的拉力做功为
焦;
⑷绳的拉力做功的功率是
瓦;
⑸使用滑轮组时做的有用功为
焦;
⑹滑轮组的机械效率为
。
变式训练
工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将240N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为100N,不计绳重与摩擦阻力,求:
(1)工人做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大?
四、自我检测(共8分,时间4分钟)
1、用20N的水平力,将重为5N的球抛出,球在水平地面上滚动了10m才停下来.在滚动过程中,手对球做的功是(
)
A、50J
B、200J
C、0J
D、条件不足,无法计算
2、如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是(
)
A、小明的质量
B、单杠的高度
C、每次身体上升的高度
D、做引体向上的时间
3、日常生活中,常见到搬运工人利用斜面把货物搬上车,这样做可以(
)A、省力又省功
B、只省功不省力
C、只省力不省功
D、不省力也不省功
4、青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的2小时内,心脏做功约为
J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高
m。(g取10N/kg)
思考题
如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9
×103
kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:
(1)作用于绳端的拉力F是多少?
(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?
(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?(g=10N/kg)