《2022年高中物理 第1章 功和功率 第4講 人與機(jī)械學(xué)案 魯科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高中物理 第1章 功和功率 第4講 人與機(jī)械學(xué)案 魯科版必修2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理 第1章 功和功率 第4講 人與機(jī)械學(xué)案 魯科版必修2目標(biāo)定位1.知道機(jī)械的額定功率和機(jī)械效率的物理意義，能熟練計(jì)算機(jī)械效率.2.理解功率和機(jī)械效率是從不同方面反映機(jī)械性能的兩個(gè)物理量，它們之間無(wú)必然的聯(lián)系.3.了解現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展水平及使用一、功率與機(jī)械效率1機(jī)械效率：(1)定義：有用功與_的比值或_與總功率的比值(2)公式：_.(3)物理意義：表示機(jī)械做功或利用該機(jī)械實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的_程度2功率與機(jī)械效率：兩者是從不同方面反映機(jī)械性能的物理量，它們之間沒有必然的聯(lián)系功率大，表示機(jī)械_，機(jī)械效率高，表示機(jī)械對(duì)_的利用率高二、機(jī)械的使用使用目的用機(jī)械代替人力做功甚至完成超越人力的

2、工作，使人們的工作更_、更_發(fā)展趨勢(shì)_水平越來(lái)越高，高智能機(jī)器人廣泛進(jìn)入生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域想一想要行駛一段較長(zhǎng)的路程，人們通常選擇一種合適的代步方式，如騎自行車、坐汽車或高鐵等人們選擇以車代步的目的是什么？一、對(duì)機(jī)械效率的理解及計(jì)算1機(jī)械效率是機(jī)械性能好壞的重要指標(biāo)之一，機(jī)械效率越高，機(jī)械越節(jié)能，能量利用率越高2機(jī)械效率與功率的區(qū)別功率機(jī)械效率定義物體所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值有用功跟總功的比值或有用功率和總功率的比值公式P或PFv或，總小于1意義表示做功的快慢表示機(jī)械對(duì)總能量利用率的高低關(guān)系兩者沒有必然的聯(lián)系，功率大的機(jī)械效率不一定高，機(jī)械效率高的功率不一定大3.求解機(jī)械效率的步驟

3、和方法(1)對(duì)機(jī)械進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，找出動(dòng)力和阻力，尤其注意分清有用阻力和無(wú)用阻力(2)根據(jù)功的公式求解動(dòng)力做的功(總功)、有效阻力做的功(有用功)、無(wú)效阻力做的功(額外功)(3)有用功與總功的比值就是機(jī)械的機(jī)械效率例1如圖1所示，利用輕滑輪將一質(zhì)量為100 kg的物體沿傾角37的斜面以速度v0.5 m/s勻速拉至高為h1.5 m的斜面頂端(sin370.6，cos370.8)，斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.試求：(取g10 N/kg)圖1(1)此過程中拉力F的功率是多少？(2)這一過程機(jī)械效率是多少？(保留兩位有效數(shù)字)針對(duì)訓(xùn)練不計(jì)一切摩擦，用如圖2所示的機(jī)械把裝有50 kg蘋

4、果的水果筐勻速的提升到10 m高處已知水果筐的質(zhì)量為2 kg，求運(yùn)送蘋果的機(jī)械效率(g10 m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖2二、提高機(jī)械效率的方法1當(dāng)總功一定時(shí)，機(jī)械所做的有用功越多(或額外功越少)，機(jī)械效率就越高當(dāng)有用功一定時(shí)，機(jī)械所做的總功越少或額外功越少，機(jī)械效率就越高2要提高機(jī)械效率，通常是通過減少額外功來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在無(wú)法減少額外功的情況下，則采用增大有用功的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)3機(jī)械的機(jī)械效率不能無(wú)限地提高由于摩擦力的存在，機(jī)械的實(shí)際效率一定小于1.例2如圖3所示，不計(jì)任何摩擦，分別用甲、乙、丙、丁四個(gè)裝置把同一個(gè)物體勻速提升到同一高度，其中機(jī)械效率最小的是()圖3A甲 B乙 C丙 D丁提高

5、機(jī)械效率的方法1有兩個(gè)人利用斜面共同將木箱拉上汽車，為了提高斜面的機(jī)械效率，下列做法中可取的是()A以較快的速度將木箱勻速拉上汽車B以較慢的速度將木箱勻速拉上汽車C改由一個(gè)人勻速將木箱拉上汽車D板長(zhǎng)不變，改用光滑的斜面板將木箱勻速拉上汽車對(duì)機(jī)械效率的理解及計(jì)算2下列說(shuō)法正確的是()A機(jī)械只能在額定功率下工作B機(jī)械效率越大，說(shuō)明有用功率越大C功率的大小與機(jī)械效率的大小無(wú)關(guān)D隨著科技的發(fā)展機(jī)械效率有可能達(dá)到100%3某臺(tái)機(jī)器消耗的能量是1 250 J，它對(duì)外做了1 000 J的有用功，則這臺(tái)機(jī)器的機(jī)械效率是()A70% B75% C80% D90%4.如圖4所示，某工人用滑輪組往3 m高的平臺(tái)上運(yùn)

6、送沙土，已知沙土的質(zhì)量為40 kg，箱子與動(dòng)滑輪共重100 N，不計(jì)繩重和摩擦，工人勻速拉動(dòng)繩索則此過程中工人做的有用功是多少？此滑輪組的機(jī)械效率是多大？(g取10 m/s2)圖4答案精析第4講人與機(jī)械預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、1.(1)總功有用功率(2)(3)有效2做功快總能量二、輕松有效智能化想一想既省力又提高速度，使人們更舒適課堂講義例1(1)380 W(2)79%解析該物體受到重力mg、斜面支持力N、摩擦力f、拉力F作用因?yàn)槲矬w沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，所以垂直斜面方向的支持力Nmgcos37沿斜面方向2Ffmgsin37又fN由以上三式可得Fmg N380 N勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F的功率PFvF2v3802

7、0.5 W380 W(2)物體沿斜面移動(dòng)的距離s m2.5 m沿拉力的方向通過的距離L2s5 m總功W總FL3805 J1 900 J有用功W有用WGmgh100101.5 J1 500 J則100%79%.針對(duì)訓(xùn)練96%解析本題的有用功為W有用m果gh501010 J5103 J額外功為W額外m筐gh21010 J2102 J總功為W總W有用W額外5.2103 J所以運(yùn)送蘋果的機(jī)械效率100%100%96%.例2D根據(jù)題目條件可知，設(shè)物體的重力為G，每個(gè)動(dòng)滑輪的重力為G0.在把物體勻速提升到同一高度的過程中，克服重力所做的功等于有用功，四種情況下所做的有用功相同，均為W有用Gh.使用甲裝置時(shí)

8、，拉力所做的總功為W1Gh，機(jī)械效率為11；使用乙裝置時(shí)，拉力所做的總功為W2(GG0)2hGhG0h，機(jī)械效率為21；使用丙裝置時(shí)，拉力所做的功為W3(GG0)3hGhG0h，機(jī)械效率為321；使用丁裝置時(shí)，拉力所做的功為W4(G2G0)5hGh2G0h，機(jī)械效率為43由此可以看出，丁的機(jī)械效率最小，故選D.對(duì)點(diǎn)練習(xí)1D無(wú)論是兩人還是一人勻速將木箱拉上汽車，所做的有用功是相同的，都等于木箱的重力與木箱上升高度的乘積要提高斜面的機(jī)械效率，只有減小額外功，也就是要減小摩擦阻力所做的功因此，選項(xiàng)D正確，其他選項(xiàng)均錯(cuò)2C機(jī)械實(shí)際工作的功率可以小于或等于額定功率，A錯(cuò)；功率與機(jī)械效率無(wú)必然聯(lián)系，B錯(cuò)，C對(duì)；克服額外阻力而做的無(wú)用功總是存在的，故機(jī)械效率不可能達(dá)到100%，D錯(cuò)3C根據(jù)機(jī)械效率的定義100%100%80%，選項(xiàng)C正確41 200 J80%解析工人做的有用功就是克服沙土重力所做的功：W有用mgh40103 J1 200 J.工人做的總功就是克服沙土、箱子和動(dòng)滑輪總重力所做的功：W總(mgG)h(4010100)3 J1 500 J.機(jī)械效率為100%80%.