2015届物理中考总复习课件：专题三 功和机械能 简单机械(共41张PPT).pptVIP

专题三　功和机械能　简单机械 图TZ3－17 * 专题阐述 要点探究 专题训练 专题三　功和机械能　简单机械 专题三　功和机械能　简单机械 专题阐述 本专题主要包括功、功率、机械能及其转化、简单机械、机械效率等知识点，通过例题分析了杠杆平衡条件的变化，功、功率及效率的综合计算，水平放置滑轮组的计算等难点，通过专题训练使能力进一步提高。 专题三　功和机械能　简单机械 要点探究 例1　如图TZ3－1所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。若将两个物体G1、G2同时浸没在水中，则(　　) 图TZ3－1 A．杠杆仍能保持平衡 B．杠杆不能平衡，A端下沉 C．杠杆不能平衡，B端下沉 D．无法确定杠杆的状态 要点1　杠杆平衡条件的变化 C 解析　 此题为杠杆和浮力的综合应用题，要充分理解杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2。由题意知：G1l1＝G2l2，因为l1＞l2，所以G1＜G2。当两物体浸没水中时，由于体积相等，故所受浮力相等，则相当于杠杆两边同时减去一个大小相等的力，左边变为：G1l1－Gl1，右边变为：G2l2－Gl2。因为l1＞l2，所以Gl1＞Gl2，则G1l1－Gl1＜G2l2－Gl2，故B端下沉。 [点评]原来杠杆平衡，是因为杠杆两边的力和力臂的乘积相等，浸没后相当于在杠杆两边同时减掉重力相等的物块，判断杠杆是否平衡要比较变化后的力和力臂的乘积是否相等，据此分析得出结论。 专题三　功和机械能　简单机械 专题三　功和机械能　简单机械 例2　在持续干旱给生产生活带来严重影响的严峻形势下，政府组织有关部门千方百计四处打井寻找水源。某市研发的太阳能光伏发电抽水机成功解决了野外打井抽水作业中缺少电力的问题。现有某太阳能光伏发电抽水机部分参数如下表。问： 要点2　功、功率综合计算 抽水机额定功率 1.5 kW 额定流量 18 m3/h 太阳能电池板光电转化效率 30% 有效受光面积 2 m2 电池板接收太阳能辐射功率 1000 J/(m2·s) 专题三　功和机械能　简单机械 (1)若某次抽水机抽水实际高度为20 m，它正常工作1 h对水做了多少功？(g取10 N/kg) (2)此时抽水机的效率是多少？ (3)为保证抽水机能完成此次抽水任务，太阳能电池板至少需要接收多长时间的辐射？ [解答] 　(1)1 h抽水的体积为18 m3， 则抽水质量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×18 m3＝1.8×104 kg， 做功：W水＝Gh＝mg h＝1.8×104 kg×10 N/kg×20 m＝3.6×106 J。 (2)抽水机正常工作1 h消耗电能：W抽＝P抽t＝1500 W×3600 s＝5.4×106 J， 效率η1＝ W水/W抽＝ 3.6×106 J / 5.4×106 J ≈66.67%。 (3)太阳能电池板需接收的太阳辐射能量： Q太＝ W抽/ η2＝ 5.4×106 J / 30% ＝1.8×107 J， t＝ Q太/ P太s ＝1.8×107 J/1000 J/（ m2 ?s）×2 m2 ＝9000 s＝2.5 h。 专题三　功和机械能　简单机械 专题三　功和机械能　简单机械 例3　[2014·山西] 如图TZ3－2所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300 N的物体，拉力F的大小为30 N。若物体和地面之间的摩擦力大小为45 N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为(　　) 图TZ3－2 A．45 N、50 % B．45 N、75 % C．60 N、50 % D．60 N、75 % 要点3　水平放置的滑轮组计算 B 解析　 本题考查使用滑轮组使物体水平移动的机械效率。这里使用滑轮组的目的是克服地面摩擦对物体做功，因此克服地面摩擦做的功是有用功，绳子自由端的拉力做的功是总功，其中绳子自由端移动的距离与物体移动的距离的关系是：s动＝n s物，由图可知n＝2。根据机械效率的公式就可以求出此滑轮组的机械效率。 [点评]水平放置的滑轮组与竖直放置的滑轮组的区别在于，竖直放置的滑轮组一般是克服物体的重力做功，水平放置的滑轮组一般是克服物体与地面的摩擦力做功。 专题三　功和机械能　简单机械 专题三　功和机械能　简单机械 专题训练 1．[2014·菏泽] 如图TZ3－3所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则(　　)