小學(xué)五年級教案
發(fā)表時(shí)間:2020-07-01九年級物理上冊《機(jī)械效率》知識(shí)點(diǎn)匯總蘇教版。
九年級物理上冊《機(jī)械效率》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)蘇教版
一、滑輪
1、豎直提升重物的典型例題
例1、在小型建筑工地,常用簡易的起重設(shè)備豎直吊運(yùn)建筑材料,其工作原理相當(dāng)于如圖所示的滑輪組。某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運(yùn)到高為10m的樓上,用時(shí)40s,卷揚(yáng)機(jī)提供的拉力F為2500N。求在此過程中:(1)有用功;(2)拉力F的功和功率;(3)滑輪組的機(jī)械效率。
難點(diǎn)突破:所謂“有用功”,就是“對我們有用的功”。在利用定滑輪、動(dòng)滑輪、或者滑輪組沿豎直方向提升重物時(shí),我們的目的都是讓重物升到我們所需的高度。所以有用功就應(yīng)是滑輪鉤克服物體重力向上拉物體的力和物體在此力作用下升高的高度的乘積。根據(jù)二力平衡知識(shí),物體所受的重力和我們(滑輪鉤)克服物體重力向上拉物體的力應(yīng)是一對平衡力。再根據(jù)功的定義,功“等于作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離的乘積”,所以,此時(shí)克服物體重力做的有用功就是“物重乘以重物上升高度”,即W有用=G物h物。而我們做的總功就應(yīng)是作用在繩子自由端的力和繩子自由端移動(dòng)距離的乘積。即W總=F繩S繩。機(jī)械效率η=W有/W總=G物h物/F繩S繩。在動(dòng)滑輪和滑輪組中,我們要注意S繩=nh物。
通過讀題,我們可以知道:G物=4000N,h物=10m,t=40s,F(xiàn)繩=2500N。另外,從圖上我們還可知,動(dòng)滑輪上有2段繩子,n=2。
正確解法:
(1)W有=G物h物=4000×10J=4×104J;
(2)W總=F繩S繩=F×2h物=2500×2×10J=5×104J,P=W/t=5×104J/40s=1.25×103W;
(3)η=W有/W總=4×104J/5×104J=80%。
2、水平拉動(dòng)重物的典型例題
例2、小勇用右上圖所示滑輪組拉著物體勻速前進(jìn)了0.2m,則繩子自由端移動(dòng)的距離為m。若物體與地面的摩擦力為9N,則他所做的功是多少?如果小勇對繩的拉力F=4N,該滑輪組的機(jī)械效率為多少?
難點(diǎn)突破:在使用定滑輪、動(dòng)滑輪、或者滑輪組沿水平方向勻速拉動(dòng)重物時(shí),物體在滑輪鉤的水平拉力下勻速移動(dòng)。我們的目的恰好也是讓物體在水平方向移動(dòng),所以我們做的有用功就滑輪鉤的拉力和物體在水平方向上移動(dòng)的距離L的乘積。因物體勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡知識(shí),滑輪鉤的拉力和物體與地面的摩擦力是一對平衡力,即拉力與摩擦力相等。所以有做功可以這樣計(jì)算:W有用=fL。特別強(qiáng)調(diào)此時(shí)的有用功不是W有=G物h物??偣褪亲饔迷诶K子上的拉力F和繩子自由端移動(dòng)距離S的乘積。即W總=F繩S繩。所以機(jī)械效率η=W有/W總=fL/F繩S繩。
此題我們讀題不難知道f=9N,h物=0.2m,F(xiàn)繩=4N。另外從圖知,動(dòng)滑輪上有3段繩子,所以n=3;
正確解法:
(1)S繩=nh物=3×0.2m=0.6m
(2)W有=fL=9N×0.2m=1.8J
(3)η=W有/W總=fL/F繩S繩=1.8J/(4N×0.6m)=75%
二、斜面
例3、如圖所示,斜面長S=10m,高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的推力F,將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B。運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力做了100J的功。求:(1)運(yùn)動(dòng)過程中克服物體的重力做的功;(2)斜面的機(jī)械效率;(3)推力F的大小。
難點(diǎn)突破:使用任何機(jī)械都不省功。斜面也不例外。我們使用斜面推物體時(shí),雖然省了力但費(fèi)了距離。如圖中S=10m﹥h=4m。不管我們使用斜面做了多少功,我們的目的只是把物體提到離地面一定高度的地方。所以我們做的有用功實(shí)際上就是克服物體重力向上提的力和物體被提高高度的乘積,即W有用=G物h物。因物體和斜面之間有磨擦,我們在推物體過程中還要克服摩擦力做100J的功。這個(gè)功不是我們所想要的,因此我們叫它額外功。額外功等于物體與斜面之間的摩擦力f與在斜面上移動(dòng)的距離L的乘積,即W額外=fL。推力F和物體在斜面上通過的距離S的乘積就是總功了。即W總=F推S斜面長。有用功加上額外功等于總功,即W總=W有用+W額外。一般我們用L表示斜面的長,h表示斜面的高,f表示物體與斜面之間的摩擦力,G表示物重,F(xiàn)表示沿斜面向上推(拉)物體的力。則機(jī)械效率η=W有/W總=G物h物/FL=G物h物/(G物h物+FL)。
此題中,已知斜面的長L=10m,斜面的高h(yuǎn)=4m,物重G=100N,W額外=100J。求W有用、斜面機(jī)械效率η、推力F。
正確解法:
(1)W有用=G物h物=100N×4m=400J;
(2)W總=W有用+W額外=400J+100J=500J,η=W有/W總=400J/500J=80%;
(3)F推=W總L斜面長=500J/10m=50N。
三、杠桿
例4.用一個(gè)杠桿來提升重物。已知?jiǎng)恿Ρ凼亲枇Ρ鄣?倍,物體重600N,手向下壓杠桿的動(dòng)力是210N,物體被提升20cm。求:(l)手壓杠桿下降的高度;(2)人做了多少總功;(3)人做了多少額外功;(4)杠桿的機(jī)械效率是多大。
難點(diǎn)突破:根據(jù)動(dòng)力臂是阻力臂的3倍,可知?jiǎng)恿σ苿?dòng)距離是物體上升高度的3倍,即S=20cm×3=60cm=0.6m。我們的目的是把重物提升20cm,因此,和使用豎直滑輪、斜面提升重物一樣,我們做的有作功應(yīng)是克服物體重力做的功,即W有用=G物h物。人做的總功等于手向下壓杠桿的動(dòng)力乘以動(dòng)力移動(dòng)的距離,即W總=FS。額外功等于總功減去有用功(W額外=W總﹣W有用),所以要先求有用功。杠桿機(jī)械效率等于有用功除以總功,即η=W有/W總=G物h物/(F動(dòng)力S動(dòng)力移動(dòng))。
通過讀題,我們可以知道,S動(dòng)力移動(dòng)=0.6m,G物=600N,F動(dòng)力=210N,h物=20cm.我們要求:手壓杠桿下降的高度S動(dòng)力移動(dòng)、人做的總功W總、人做的額外功W額外、杠桿的機(jī)械效率η。
正確解法:
(1)物體上升高度h=20cm=0.2m,動(dòng)力移動(dòng)距離:S動(dòng)力移動(dòng)=3h=3×0.2m=0.6m;
(2)人做的總功:W總=FS=210N×0.6m=126J;
(3)W有用=G物h物=600N×0.2m=120J,W額=W總-W額=126J-120J=6J;
(4)η=W有/W總=120J/126J=95.2%。
精選閱讀
九年級物理《機(jī)械效率》知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)蘇科版
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九年級物理《機(jī)械效率》知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)蘇科版
一、機(jī)械效率意義
(1)機(jī)械效率是反映機(jī)械性能的優(yōu)劣的重要標(biāo)志之一??偣Φ扔谟杏霉εc額外功之和,因而有用功只占總功的一部分。顯然,有用功所占比例越大,機(jī)械對總功的利用率就越高,機(jī)械的性能就越好。物理中,用機(jī)械效率來表示機(jī)械對總功得了利用率。
(2)在計(jì)算機(jī)械效率時(shí),注意物理量名稱所表示的意義??偣Γ杭磩?dòng)力對機(jī)械所做的功,稱之為動(dòng)力功,也叫輸入功。理想機(jī)械:W總=W有用,W輸入=W輸出,W動(dòng)=W阻。實(shí)際機(jī)械:W總=W有用+W額外,W輸入=W輸出+W額外,W動(dòng)=W有用阻力+W無用阻力。
二、機(jī)械效率公式
η=W有/W總η=P有/P總
(在滑輪組中η=G/Fn)
(1)η=G/nF(豎直方向)
(2)η=G/(G+G動(dòng))(豎直方向不計(jì)摩擦)
(3)η=f/nF(水平方向)
三、機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)
1、有用功——W有用:使用機(jī)械時(shí),對人們有用的功叫有用功。也就是人們不用機(jī)械而直接用手時(shí)必須做的功。在提升物體時(shí),W有用=Gh。
2、額外功——W額外
(1)使用機(jī)械時(shí),對人們沒有用但又不得不做的功叫額外功。
(2)額外功的主要來源:①提升物體時(shí),克服機(jī)械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機(jī)械的摩擦所做的功。
3、總功——W總:
(1)人們在使用機(jī)械做功的過程中實(shí)際所做的功叫總功,它等于有用功和額外功的總和。即:W總=W有用+W額外。
(2)若人對機(jī)械的動(dòng)力為F,則:W總=Fs
4、機(jī)械效率——η
(1)定義:有用功與總功的比值叫機(jī)械效率。
(2)公式:η=W有用/W總。
(3)機(jī)械效率總是小于1。
(4)提高機(jī)械效率的方法①減小摩擦,②改進(jìn)機(jī)械,減小自重。
課后習(xí)題
用動(dòng)滑輪將重為80牛的物體勻速提升2米,拉力做功200焦.不考慮繩重和一切摩擦.
(1)求此時(shí)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率;
(2)如果該動(dòng)滑輪勻速提升200牛的重物,拉力的功率為11瓦,則重物上升的速度是多大?
答案:
(1)機(jī)械效率=W有/W總*100%=80*2/200=80%
(2)根據(jù)機(jī)械效率=W有/W總*100%=Gh/Fnh*100%=G/Fn得
Fn=G/機(jī)械效率
代入得F=250/3N
根據(jù)P=FV得
V=33/250=0.132m/s
九年級上冊《機(jī)械效率》導(dǎo)學(xué)案
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九年級上冊《機(jī)械效率》導(dǎo)學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、了解什么是有用功、額外功、總功。
2、理解機(jī)械效率的概念,會(huì)利用公式η=W有用/W總進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,知道機(jī)械效率小于1。
3、知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1、了解什么是有用功、額外功、總功。
2、理解機(jī)械效率的概念,會(huì)利用公式η=W有用/W總進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,知道機(jī)械效率小于1。
3、知道提高機(jī)械效率的意義和主要方法。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
理解機(jī)械效率的概念
教具學(xué)具:
長木板,鐵架臺(tái)(帶鐵棒),方木塊,刻度尺,彈簧測力計(jì)。
學(xué)習(xí)過程:
一、合作探究
㈠、閱讀教材107頁“想想議議”圖片。
1.小組討論交流,探究分析三種情況下人做功的共同點(diǎn)和不同之處是什么?
方法一
方法二
方法三
對沙子做的功
對沙子做的功
對沙子做的功
對桶做的功
對桶做的功
對口袋做的功
克服體重做的功
對滑輪做的功
對滑輪做的功
2、用不同的方法,_______做的功是不同的,但___________做的功是相同的。
各種方法中,哪些功是對人們有用的?哪些功是人們不需要但又不得不做的?
給它們起個(gè)名字吧!
名稱
含義
例子
對人們有用的功
人們不需要但又不得不做的功
人所做的功
3、三種情況下人所做的功不相同的原因是什么?__________.三種功之間的關(guān)系是怎么的?________________.
二、快樂自學(xué)
仔細(xì)閱讀課本第108頁完成:1.我們把必須要做的功叫做。
2.并非是我們需要但又不得不做的功叫做。
3.總功=+
4.機(jī)械效率定義:
公式:其中W有表示有用功;W總表示總功。
注意:有用功總是小于總功的,所以機(jī)械效率總是小于1,通常要用百分?jǐn)?shù)表示。
5.如何提高機(jī)械效率?(1)。(2)。
6.機(jī)械效率的計(jì)算(109頁例題)
三、合作探究2
㈡、探究斜面的機(jī)械效率(課本109頁)
討論猜想:1、光滑程度相同的斜面的傾斜程度發(fā)生變化時(shí),斜面的省力程度以及斜面的機(jī)械效率將如何變化?
2、斜面的省力程度和機(jī)械效率之間有什么什么關(guān)系嗎?
自主探究:(完成110頁表格)
選擇桌上實(shí)驗(yàn)器材,小組合作交流,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想
器材:長木板,鐵架臺(tái)(帶鐵棒),方木塊,刻度尺,彈簧測力計(jì),
(友情提示:1、勻速拉動(dòng)。2、拉力要與斜面平行。3、讀數(shù)要仔細(xì)準(zhǔn)確。)
展示交流:
1、光滑程度相同的斜面,傾斜程度越小,機(jī)械效率________,拉力_________,也就是越_____________。
2、斜面越省力,機(jī)械效率___________。
四、自我小結(jié):本節(jié)課我的收獲是
1.有用功
2.額外功
3.總功
4.機(jī)械效率
①定義
②公式
③有用功總小于總功,機(jī)械效率總小于1,通常用百分?jǐn)?shù)表示
④提高機(jī)械效率的方法:減小機(jī)械自重;減小機(jī)件間的摩擦
5.探究:斜面的機(jī)械效率
五、當(dāng)堂訓(xùn)練:
1._______________________________叫有用功.__________________________叫額外功.______________________總功.計(jì)算機(jī)械效率的公式為_______________________.
G
F
2.在圖所示滑輪組裝置中所掛重物G=50N,當(dāng)施加在繩子自由端的拉力為F=30N時(shí),重物恰好勻速上升繩子及一切磨擦都不計(jì).由此
可知()
A.該裝置的機(jī)械效率為60%.B.該裝置的機(jī)械效率為55.6%.
C.該滑輪組中動(dòng)滑輪重為5ND.該滑輪組中動(dòng)滑輪重為10N
3.下列敘述中能夠提高機(jī)械效率的是()
A.增加有用功,B.減少機(jī)械間的摩擦力.
C.減少總功.D.使用更省力的機(jī)械.
六、我的反思
九年級物理上冊《滑輪》知識(shí)點(diǎn)匯總蘇教版
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九年級物理上冊《滑輪》知識(shí)點(diǎn)匯總蘇教版
(1)定滑輪特點(diǎn):不省力,但能改變動(dòng)力的方向。(實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿)。
①定義:中間的軸固定不動(dòng)的滑輪。
②實(shí)質(zhì):定滑輪的實(shí)質(zhì)是:等臂杠桿
③特點(diǎn):使用定滑輪不能省力但是能改變動(dòng)力的方向。
④對理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦)F=G
繩子自由端移動(dòng)距離S(F)(或速度v(F))=重物移動(dòng)的距離S(G)(或速度V(G))
(2)動(dòng)滑輪特點(diǎn):省一半力,但不能改變動(dòng)力方向,要費(fèi)距離。(實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿)
①定義:和重物一起移動(dòng)的滑輪。(可上下移動(dòng),也可左右移動(dòng))
②實(shí)質(zhì):動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是:動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。
③特點(diǎn):使用動(dòng)滑輪能省一半的力,但不能改變動(dòng)力的方向。
④理想的動(dòng)滑輪(不計(jì)軸間摩擦和動(dòng)滑輪重力)則:F=(1/2)G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=(G(物)+G(動(dòng)))/2繩子自由端移動(dòng)距離S(F)(或V(F)=2倍的重物移動(dòng)的距離S(G)(或V(G))
(3)滑輪組:使用滑輪組時(shí),滑輪組用幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
1、定義:由若干個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪匹配而成。
2、特點(diǎn):可以省力,也可以改變力的方向。使用滑輪組時(shí),有幾段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
3、動(dòng)力移動(dòng)的距離s和重物移動(dòng)的距離h的關(guān)系是:使用滑輪組時(shí),滑輪組用n段繩子吊著物體,提起物體所用的力移動(dòng)的距離就是物體移動(dòng)距離的n倍,即s=nh。如下圖所示。(n表示承擔(dān)物重繩子的段數(shù))