機(jī)械效率專(zhuān)題公式整理.doc

一、有關(guān)功、功率、機(jī)械效率的說(shuō)法1.功：作用在物體上的力和物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積叫做機(jī)械功；力的大小和距離的長(zhǎng)短只能影響做功的多少，不能決定做功的多少；判斷：（1）作用在物體上的力越大，其做功一定越多；（2）物體通過(guò)的距離越長(zhǎng)，做的功一定越多；（3）物體在力的方向上通過(guò)的距離越長(zhǎng)，做的功一定越多；2.功率：一段時(shí)間內(nèi)做的功與做功所用的這段時(shí)間的比叫功率；功率是比較物體做功快慢的物理量，功率大即做功快，所做功的多少和所用時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響功率，但不會(huì)決定其大??；判斷：（1）功率大的機(jī)械做功一定快；（2）做功多的機(jī)械功率一定大；（3）做功時(shí)間多的機(jī)械功率一定小；（4）物體做功越多，功率越大；（5）做功相同，所用時(shí)間短的機(jī)器功率一定大；（6）做功快的機(jī)器，它的功率一定大；（7）根據(jù)可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大 ；（8）根據(jù)P=Fv可知，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率保持不變的時(shí)候，汽車(chē)速度的大小與牽引力成反比 ；（9）根據(jù)可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器的功率 ；（10）功率大表示做功快，也就是在單位時(shí)間內(nèi)做的功多；（11）機(jī)器的功率越大，完成一定的功所用的時(shí)間越短；3.機(jī)械效率：有用功和總功的比值叫機(jī)械效率；機(jī)械效率只反映通過(guò)機(jī)械做功時(shí)，有用功所占總功的比值大小，或額外功在總功中所占比例大小，不反映具體做功的數(shù)量多少及做功快慢情況。提升的物重、動(dòng)滑輪的重、摩擦（繩重）等因素會(huì)影響滑輪組的機(jī)械效率；一般情況下，使用滑輪組提升重物時(shí)，如果提升的物重、動(dòng)滑輪的重、摩擦（繩重）不變或不計(jì)，則所做功的多少（有用功的多少、額外功的多少、拉力大小及是否省力、物體提升高度、做功時(shí)間的長(zhǎng)短）、功率大?。ㄎ矬w做功快慢、物體移動(dòng)速度大小）、以及承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)等因素都不影響機(jī)械效率；（1）功率大的機(jī)械機(jī)械效率高；（2）機(jī)械效率越高，有用功就越多；（3）做有用功多的機(jī)械，機(jī)械效率一定高；（4）機(jī)械效率高的機(jī)械一定省力；（5）使用機(jī)械提升重物時(shí)，總功越大機(jī)械效率越低；（6）機(jī)械做的有用功占總功的比例越大，機(jī)械效率越高；（7）機(jī)械效率較大的，所做的額外功較少；（8）機(jī)械效率較大的，有用功和額外功的比值較大；（9）機(jī)械做的有用功相同，總功越少，其機(jī)械效率一定越高；（10）額外功所占總功比例越小，機(jī)械效率越高；（11）有用功相同時(shí)，總功越大，機(jī)械效率越高；（12）使用某滑輪組提升重物時(shí)，提升高度越高，所做有用功越多，機(jī)械效率越高；（13）使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，使物體上升速度越快，則功率越大，相同時(shí)間內(nèi)做功越多，機(jī)械效率越高；（14）提升物重越大，機(jī)械效率越高；（15）機(jī)械自身重越小，機(jī)械效率越高；二、影響滑輪組機(jī)械效率的因素1.如圖所示，建筑工人用一個(gè)滑輪組將重為600N的物體勻速提升2m；（1）若忽略動(dòng)滑輪重、摩擦、繩重，F(xiàn)= ；機(jī)械效率為 ；（2）若只忽略摩擦、繩重，動(dòng)滑輪重120N，則所用拉力大小、有用功、額外功、總功、機(jī)械效率各是多少？（3）在實(shí)際做功過(guò)程中，動(dòng)滑輪重120N，若沿豎直方向勻速向下拉動(dòng)時(shí)所用拉力為400N，則有用功、總功、額外功、機(jī)械效率各是多少？（4）若用此裝置實(shí)際提升1200N的重物2m時(shí)，動(dòng)滑輪重和機(jī)械摩擦同（3），則所做有用功、額外功、總功、機(jī)械效率各是多少？結(jié)論：影響滑輪組機(jī)械效率的因素是提升的物重、動(dòng)滑輪重、繩重及繩與滑輪之間的摩擦。2.工人師傅用如圖所示滑輪組做功，第一次將重為600N的物體勻速提升2m所用的時(shí)間為40s，人所用的拉力是400N，第二次將重為600N的物體勻速提升3m所用的時(shí)間為30s，人所用的拉力是400N；請(qǐng)將下表填寫(xiě)完整。第一次第二次第一次第二次提升物重G/NG1=600G2=600做功時(shí)間t/st1=40t2=30所用拉力F/NF1=400F2=400有用功W有/JW有1= W有2= 繩子自由端移動(dòng)距離s/ms1= s2= 額外功W額/JW額1= W額2= 物體升高高度h/mh1=2h2=3總功W總/JW總1= W總2= 物體升高速度v物/m/sv物1= v物2= 拉力功率P/WP1= P2= 繩子自由端移動(dòng)速度v繩/m/sv繩1= v繩2= 機(jī)械效率1= 2= 結(jié)論：一般情況下，使用滑輪組提升重物時(shí)，如果提升的物重、動(dòng)滑輪的重、摩擦（繩重）不變或不計(jì)，則所做功的多少（有用功的多少、額外功的多少、拉力大小及是否省力、物體提升高度、做功時(shí)間的長(zhǎng)短）、功率大小（物體做功快慢、物體移動(dòng)速度大小）、以及承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)等因素都不影響機(jī)械效率；三.注意功率公式：四、利用滑輪組做功時(shí)的公式整理承擔(dān)重物繩子股數(shù)為n，沿豎直方向勻速拉動(dòng)；用滑輪組提升重物（豎滑輪）用滑輪組沿水平方向勻速拉動(dòng)物體，克服物體與水平面的摩擦力f所做的功為有用功，克服繩子與滑輪及滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦f所做的功為額外功理想情況（忽略G動(dòng)、f、G繩）半理想情況（只忽略f、G繩）生活實(shí)際（考慮G動(dòng)、f、G繩）拉力F忽略f時(shí)不忽略f時(shí)因?yàn)?，所以物重G物G物=nFG物=nF-G動(dòng)忽略f時(shí)f=nFf=nF動(dòng)滑輪重G動(dòng)G動(dòng)=0G動(dòng)=nF-G物摩擦力ff=0f=0f=F動(dòng)-F靜繩子自由端移動(dòng)距離ss=nh繩子自由端移動(dòng)距離s繩，物體移動(dòng)距離s物s繩=ns物 重物升高高度h重物升高速度v物物體移動(dòng)速度v物，繩子自由端移動(dòng)速度v繩v繩=nv物繩子自由端移動(dòng)速度v繩v繩=nv物機(jī)械效率=100%；機(jī)械效率影響因素?zé)o提升物重、動(dòng)滑輪重提升物重、動(dòng)滑輪重、繩重、繩子與滑輪及滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦五、認(rèn)識(shí)斜面1. 斜面是省力的機(jī)械物重為G ，拉力為F，高度為h，斜面長(zhǎng)為s；在忽略物體與斜面的摩擦?xí)r，有關(guān)系Gh=Fs，所以，因?yàn)閟h，所以FG, 斜面是省力的機(jī)械，并且在h一定時(shí)，s越大，越省力；【例題1】如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部均勻拉到定點(diǎn)A，已知道ABAC，如果拉力做的功分別為W1、W2，拉力所做的功率分別為P1、P2，則F1 F2；W1 W2；P1 P2；1 22.斜面的實(shí)例：盤(pán)山路；螺絲釘、螺母的斜紋；3.斜面是一個(gè)省力的簡(jiǎn)單機(jī)械，利用斜面提升物體時(shí)，克服物體重力做的功為有用功，即W有=Gh，拉力做的功為總功，即，克服重物與斜面的摩擦所做的功為額外功，即W額=f摩s，不涉及機(jī)械自身重問(wèn)題；所以機(jī)械效率；所以，?！纠}2】如圖所示，10s內(nèi)把重力為600 N的物體勻速推到斜面頂端，斜面長(zhǎng)為3 m，高為0.9 m，實(shí)際推力為300 N；求（1）做的有用功；（2）總功；（3）額外功；（4）拉力的功率；（5）物體與斜面之間的摩擦力；（6）斜面的機(jī)械效率.【例題3】如圖所示，斜面長(zhǎng)10m，高4m，用沿斜面方向的推力F，將一個(gè)質(zhì)量為50kg的貨物由斜面底端勻速推到頂端，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功500J（g取10N/kg），下列說(shuō)法正確的是（）A機(jī)械效率為80% BF=300 N C摩擦力為100 N D條件不足無(wú)法計(jì)算4. 斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度和粗糙程度有關(guān):（1）在其他條件一定時(shí)，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高；推論：在提升高度和斜面的粗糙程度相同時(shí)，斜面越長(zhǎng)機(jī)械效率越低；（2）在其他條件一定時(shí)，斜面表面粗糙程度越大，機(jī)械效率越低；（3）物體重力大小不影響斜面的機(jī)械效率。5.總結(jié)：在其它條件相同時(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力，但摩擦力越大，機(jī)械效率越低；在其它條件相同時(shí)，斜面越粗糙摩擦力越大，機(jī)械效率越低；【例題4】如圖所示，在探究“斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是（）A實(shí)驗(yàn)時(shí)要?jiǎng)蛩儇Q直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì) B木塊在勻上升過(guò)程中拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力C物體的重力影響斜面的機(jī)械效率 D斜面的傾斜程度越大，沿斜面所用的拉力越大，機(jī)械效率越高八年級(jí)下冊(cè)知識(shí)點(diǎn)整理1.決定物體不受力之后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的因素：物體不受力之前的原來(lái)的狀態(tài)；物體原來(lái)靜止，不受力之后保持靜止，物體原來(lái)運(yùn)動(dòng)，不受力之后保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.決定慣性大小的因素：慣性大小只與物體質(zhì)量大小有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、是否受到力的作用等都無(wú)關(guān)。3.影響壓力作用效果的因素：壓力大小和受力面積；當(dāng)受力面積相同時(shí)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當(dāng)壓力相同時(shí)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。4液體壓強(qiáng)大小的影響因素：液體密度和液體深度；在同種液體內(nèi)部（或液體密度相同時(shí)），液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；在液體深度相同時(shí)，密度越大，液體壓強(qiáng)越大；液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，同種液體體在同一深度的（各處）各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。5海拔高度對(duì)大氣壓強(qiáng)的影響：大氣壓強(qiáng)隨海拔高度的增加而減小。（不是成反比）海拔高度越高，大氣壓強(qiáng)越小，液體沸點(diǎn)越低。6影響浮力大小的因素：物體浸入液體中所受浮力大小，只跟液體密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)；在液體密度相同時(shí)，排開(kāi)液體體積越大，所受浮力越大；在排開(kāi)液體體積相同時(shí)，液體密度越大，所受浮力越大。7影響力臂大小的因素：力的作用點(diǎn)和力的方向。8.影響做功多少的因素：根據(jù)W=Fs，一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動(dòng)的距離；根據(jù)W=Pt，一是功率大小，二是做功時(shí)間；9.影響功率大小的因素： 一是做功的多少，二是做功時(shí)間長(zhǎng)短；做相同的功，用時(shí)越短做功越快，功率越大；做功時(shí)間相同，完成的功越多，做功越快，功率越大。10影響機(jī)械效率高低的因素：可知，在額外功一定時(shí)，有用功越多，機(jī)械效率越高；在有用功相同時(shí)，額外功越少，機(jī)械效率越高。影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素：影響滑輪組機(jī)械效率的因素是提升的物重、動(dòng)滑輪重、繩重及繩與滑輪之間的摩擦；使用同一機(jī)械裝置做功時(shí)，提升物體重力越大，機(jī)械效率越高；對(duì)同一物體做功時(shí)，動(dòng)滑輪總重力越小（摩擦力越?。瑱C(jī)械效率越高。11影響動(dòng)能大小的因素：物體動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)；物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的動(dòng)能越大。影響重力勢(shì)能大小的因素：重力勢(shì)能大小與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān)；物體質(zhì)量相同時(shí)，高度越高，重力勢(shì)能越大；所處高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大。彈性勢(shì)能大小與物體的彈性形變程度大小有關(guān)；物體的彈性形變?cè)酱?，具有的彈性?shì)能越大。復(fù)習(xí)提問(wèn)問(wèn)題：1.牛頓第一定律、慣性、力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系；2.同一直線上二力合成的規(guī)律、二力平衡的條件；3.壓強(qiáng)定義、定義式、單位及影響因素、增大和減小壓強(qiáng)的方法；4.液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)、計(jì)算式；5.連通器原理、帕斯卡定律及表達(dá)式；6.氣壓跟海拔高度關(guān)系、氣壓跟液體沸點(diǎn)關(guān)系、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系；7.四種求浮力的方法及