高中物理第1章功和功率第4节人与机械课件鲁科版必修2.pptxVIP

第4节　人与机械;一、功率与机械效率 阅读教材第16～17页“功率与机械效率”部分，知道机械效率的概念，知道功率和机械效率的区别。;2.功率和机械效率：两者是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间没有必然联系，功率大，表示机械_________；机械效率高，表示机械对总能量的_________ 。;思维拓展 如图1所示，一级方程式赛车装备了强大的发动机，其功率最大可达900马力(合662千瓦)，车速最高可达370千米/小时。赛车的功率大，说明什么问题？功率大，效率一定高吗？;二、机械的使用 阅读教材第17～18页“机械的使用”部分，了解机械的使用目的及发展趋势。;思考判断 (1)机械通常都应工作在额定功率下，不能长时间超过额定功率工作。(　　) (2)有用功越大，机械效率越高。(　　) (3)使用机械能省功，也能提高工作效率。(　　) (4)提高机械的机械效率就能提高机械做功的功率。(　　) (5)任何实际机械的机械效率都不会大于1。(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√;对功、功率及机械效率的理解;2.机械效率与功率的比较;[精典示例] [例1] 如图2所示，某工人用滑轮组往3 m高的平台上运送沙土，已知沙土的质量为40 kg，箱子与动滑轮共重100 N，不计绳重和摩擦，工人匀速拉动绳索。则此过程中工人做的有用功是多少？此滑轮组的机械效率是多大？(g取10 m/s2);解析　工人做的有用功就是克服沙土重力所做的功：W有用＝mgh＝40×10×3 J＝1 200 J。 工人做的总功就是克服沙土、箱子和动滑轮总重力所做的功：W总＝(mg＋G)h＝(40×10＋100)×3 J＝1 500 J。; ;[针对训练1] 在【例1】中的工人施加的拉力多大？若箱子上升的速度为0.5 m/s，拉力的功率多大？ 解析　设拉力为F，取沙土、箱子和动滑轮整体为研究对象， 由平衡条件得：2F＝mg＋G， 解得F＝250 N。 拉力的功率为P＝2Fv＝2×250×0.5 W＝250 W。 答案　250 N　250 W;[针对训练2] 由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，把一重为40 N的物体匀速提升1 m时，人站在地面上所用的向下的拉力为25 N。若绳重及摩擦不计，则滑轮组的机械效率为多大？滑轮多重？ 解析　由题意知，有两段绳子承受物体和动滑轮的重力。 W总＝Fs＝F×2h＝25×2×1 J＝50 J， W有用＝Gh＝40×1 J＝40 J，;机械的使用和提高机械效率的方法;2.提高机械效率的方法 (1)减少额外功 ①在保证机械能够安全正常工作的前提下，尽量减轻机械本身的重力，可减少额外功。 ②通过减少克服摩擦力做功，如加润滑剂，用滚动摩擦代替滑动摩擦等，来减少额外功。 (2)增加有用功 当额外功一定时，在机械能够承受并且能够保证安全正常工作的前提下，尽可能增加有用功。例如起重机提起重物时，尽可能增加每次提起重物的重力，充分发挥机械的作用。;易错提醒 (1)机械效率的高低与有用功的多少没有直接关系，物体做的有用功多，机械效率不一定高。 (2)机械效率与功率之间没有必然联系，功率大的物体机械效率不一定高。;[精典示例] [例2] 如图3所示，不计任何摩擦，分别用甲、乙、丙、丁四个装置把同一个物体匀速提升到同一高度，其中机械效率最小的是(　　);解析　根据题目条件可知，设物体的重力为G，每个动滑轮的重力为G0。在把物体匀速提升到同一高度的过程中，克服物体重力所做的功等于有用功，四种情况下所做的有用功相同，均为W有用＝Gh。使用甲装置时，拉力所做的总功为W1＝Gh，机械效率为η1＝1；;由此可以看出，丁的机械效率最小，故选D。 答案　D;[针对训练3] 有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是(　　) A.以较快的速度将木箱匀速拉上汽车 B.以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车 C.改由一个人匀速将木箱拉上汽车 D.板长不变，改用光滑的斜面板将木箱匀速拉上汽车 解析　无论是两人还是一人匀速将木箱拉上汽车，所做的有用功是相同的，都等于木箱的重力与木箱上升高度的乘积。要提高斜面的机械效率，只有减小额外功，也就是要减小摩擦阻力所做的功。因此，选项D正确，其他选项均错误。 答案　D