探究——使用机械是否省功
功的原理
- 功的原理:使用任何机械都不省功。
- 要点理解:
(1)功的原理对任何机械都适用。
(2)使用机械可以省力,或省距离,或改变动力的方向,使用方便等好处。
有用功、额外功、总功
- 有用功:使用机械做功时,对人们有用的功,叫作有用功。( W有用 ) 。
- 额外功:使用机械做功时,对人们没有用,但不得不做的功 ( W额外) 。
- 总功:使用机械做功时,有用功与额外功的总和叫作总功。( W总 )。
- W总=W有用+W额外
视频:对有用功、额外功、总功的理解
机械效率
- 有用功跟总功的比值称之为机械效率。机械效率用η表示。
- 机械效率:
- 有用功是总功的一部分,所以 W有用 < W总 ,因此 η总是小于1.
概念自查
(Y09050101)(1)在使用动滑轮提升重物时, ____________对物体做的功,是必须做的,这一部分功叫有用功,用字母表示_______。 (2) 在提升重物时,不可避免的要对__________和___________做功,这部分功叫额外功。用字母表示________。 (3)总功指的是___________________用公式表示为__________。 (4)机械效率指的是__________________,用字母______表示,计算公式是(用字母表示)__________________。 |
(Y09050102)由机械效率的计算公式可知,机械效率总小于1的原因是__________________。 |
(Y09050103)怎样提高滑轮组的机械效率? |
(Y09050104)斜面应用中,如图所示____________所做的功为总功,计算公式是(用字母表示):_______________;_________________所做的功为有用功,计算公式(用字母表示)______________;_______________所做的功为额外功,计算公式(用字母表示)______________。盘山公路、螺丝纹的设计都是对斜面的应用。 |
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(Y09050105)用水桶从井中提水时,提_________的功是有用功,提_________的功是额外功;从井中打捞水桶时,提________的功是有用功,提_________的功是额外功。 |
(Y09050106)人们使用杠杆、滑轮等机械是为了达到一定的目的.在使用中,有的机械可以省______,有的机械可以省______,你认为使用机械______(能/不能)省功. |
(Y09050107)如果利用一台机械做功时,有用功为60J,额外功为20J,则机械效率为___________。 |
(Y09050108)使用任何机械都要做额外功,额外功只能_____,(选填“减小、增大”)不能____(选填“避免或不可避免”),所以机械效率总是________。 |
课后练习
1.做值日的同学把一桶水从一楼提到三楼,此过程中,他所做的有用功是( ) A.对桶所做的功 B.对水所做的功 C.对水和桶所做的功 D.对水、桶和人所做的功 |
2.骑自行车上坡的人常走“S”形路线,是为了( )。 A.可以省力,省功 B.不能省力,省功 C.不能省力,但可以省功 D.能省力,但不能省功 |
3.某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( ) |
A.两种方式机械效率一定相等 B.两种方式功率一定相等 C.两种方式所做的总功一定相等 D.两种方式所做的有用功一定相等 |
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4. 如图所示,小明用定滑轮将质量为18kg的物体在4s内匀速提高2m,所用拉力为200N.此过程中,小明做的有用功是______J,定滑轮的机械效率是______,拉力的功率是______W(g取10N/kg) |
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5.如图所示,物体A重240N,动滑轮重60N,用力 F 将物体以1m/s的速度匀速竖直提升,若不计绳重和摩擦,拉力 F 的大小是 _____ N,经历1s时间,拉力 F 做的功为 _____ J,功率是 _______ W,该装置的机械效率是_______。 |
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6.如图所示是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼,两种方式所做的总功为 W甲总、W乙总 ,机械效率为 η甲 、η乙 。有用功为W甲有、W乙有,若不计绳重及摩擦,则有下列关系: W总甲 _____ W总乙 ,η甲 _____ η乙 ,W甲有_____W乙有(选填 “ > ” 、“ = ” 或 “ < ” ) |
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7.如图所示,斜面长S=10m,高h=4m.用沿斜面方向50N的推力F,在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端.求: (1)推力做的有用功; (2)推力的功率; (3)斜面的机械效率。 |
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