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功 一、基础知识: (一)、知识结构: (二)、知识要求: (三)、复习要点 1、“做功”与“做工”是两个不同概念;2、功率的物理意义; 3、功的原理是一切机械都遵循的普遍规律; 4、理解机械效率的意义。 5、提高滑轮组机械率的措施。
二、典型应用: (一)基础篇: (二)提高篇: 三、习题: (一)基础篇: (二)提高篇 : (三)答案: 【基础条识】: 一、知识结构: 二、知识要求: 理解做功的两个必要因素; 理解功的计算公式; 知道功的单位; 理解功率的概念; 知道功率的单位; 会运用功率的公式解决有关问题; 知道有用功、总功; 知道机械效率。 三、复习要点: 1、“做功”与“做工”是两个不同概念。在日常生活中,“做工”是指消耗体力、脑力和劳动。如农民种地,工程技术人员伏案设计、军人站岗等等含意很广。 但在物理学中,“做功”的含意很窄,它是指两个因素同时存在的物理过程。这两个因素是,有力作用在物体上,物体在力的方向上通过一段距离,这两上因素缺一不可,缺少其中任何一个条件,物理上就说没有做功。 根据做功的两个必要条件,下面三种情况没有做功。 (1)物体受到力作用,但没有通过距离,这个力没有对物体做功,例如人用很大的力推墙,但墙没有动;一个人提着一桶水不动,这两种情况,力都没有对物体做功。(2)物体不受外力,由于惯性做匀速直线运动,物体虽然通过一段距离,但物体没有受到力的作用,这种情况也没有做功,例如一位同学将铅球推出去,此时铅球由于惯性而向前运动,在空中时并不受推力作用;踢出去的足球也属于这种情况,在空中时不受踢力作用。 (3)物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直,这种情况,虽然有力的作用,物体也通过一段距离,但这个距离不是在力的方向上通过了距离,所以这个力也没有做功,例如人在水平面上推车前进,重力的方向是竖直向下的,车虽然通过了距离,但在重力方向上没有通过距离,因而重力没有对车做功。(注:如果物体通过的距离跟它受到的力的方向不垂直,则这个力就对物体做了功,这种情况将在高中学习)。 2、功率的物理意义: 功率是表示做功快慢的物理量,物理学中把功跟完成功所用的时间的比值叫做功率。用公式 由定义式 3、功的原理是一切机械都遵循的普遍规律。 在不考虑摩擦和机械自重的情况下,得出“使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用于所做的功”。在这样的理想机械中,动力对机械所做的功等于机械对物体所做的功。 考虑摩擦和机械自重的机械,叫实际机械,在实际机械中,人们对机械所做的功综上所述,可以得出:“使用任何机械都不省功”。 功的原理是对所有机械,包括理想机械、实际机械、组合机械,考虑还是不考虑摩擦的机械等等,都普遍适用的原理。在解题时,要区别理想机械还是实际机械,从而用不同的方式、方法去解答。 4、理解机械效率的意义。(1)机械效率是反映机械性能优劣的主要标志之一。 因为有用功占总功的一部分,显然,有用功所占比例越大,机械对总功的利用率就越高,机械的性能就越好。物理中,用机械效率来表示机械对总功的利用率。 由 这两个物理量是从不同方面反映机械性能的。它们之间没有必然的联系。 功率大表示机械做功快;机械效率高表示机械对总功的利用率高。 功率大的机械不一定机械效率高,例如内燃机车功率可以达到几千千瓦,但效率只有30%~40%,反之,机械效率高的机械功率不一定大。例如,安装在儿童玩具汽车车里的电动机效率可达80%,但功率却只有几瓦特。5、提高滑轮组机械效率的措施。 在有关机械效率的计算中,经常遇到一些名词,这些名词当中,有些指的是同一个物理量。 对于理想机械: 对于实际机械: 所以计算机械效率 对于滑轮组,如图1所示。
∴ a、 可见:要提高 G不变时,减小 b、 可见:要提高 G不变时,减小f,减小
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