1、第十一章 第十一章 机械功与机械能机械功与机械能 1 11 1.1 .1 怎样才叫怎样才叫“做功做功” 沪科粤教版九年级物理上册 怎样才叫“做功”怎样才叫“做功” 物理学中的“功”有“成效”的意 思。 什么是物理学意义上的“功功”呢 ？ 让我们来看几个物理学中的做功实例，看让我们来看几个物理学中的做功实例，看 看你能否找出它们的共同点？看你能否找出它们的共同点？ 引申借鉴 物理学中的物理学中的功功吸收了一种吸收了一种贡献贡献 和和 成效成效意思在里面意思在里面.它是指它是指: 怎样才叫做功怎样才叫做功 作用在物体上的力作用在物体上的力,使使 这个
2、物体在力的方向上移这个物体在力的方向上移 动了一段距离动了一段距离,就说这个力就说这个力 对物体做了机械功简称对物体做了机械功简称 做了功。做了功。 马拉车前进马拉车前进 认真分析 马对车做了功吗？为什么？马对车做了功吗？为什么？ 实际分析 你能总结一下做功的两个必要因素吗？ 谁能归纳出做功的两个必要谁能归纳出做功的两个必要 因素是什么？因素是什么？ （作用在物体上的力）（作用在物体上的力） （物体在力的方向上移（物体在力的方向上移 动的距离）动的距离） 必要因素 必须需要，缺一不可必须需要，缺一不可 “两个必要因素”的含义是指“缺一 不可” 当你端着一盆水不动时，你 累吗？你做功
3、了吗？为什么？ 分析： = 没有做功 （劳而无功） “两个必要因素”的含义是指“缺一 不可” 2用脚踢出足球，球在地面上 滚动，滚动过程中，人对球做功 了吗？ 分析： 没有做功 （不劳无功） “两个必要因素”的含义是指“缺一 不可” 3人推着木箱前进时，箱子的重力 和支持力做功了吗？为什么？ 分析： 没有做功 （劳而无功） 不做功的情况不做功的情况 有力，但是在力的方向上 通过的距离为零 有距离，但是和距离同一方 向上没有力的作用 有力，也有距离，但是力 和距离方向是相互垂直的 小练习 3.判断图判断图13-3三种情况是否有力对物三种情况是否有力对物 体做功？体做功？
4、 图图A小鸟将虫子从地里叼起来的过程中小鸟小鸟将虫子从地里叼起来的过程中小鸟 对虫子施加了力，虫子从地里被叼起来的距离对虫子施加了力，虫子从地里被叼起来的距离 和该力的作用方向一致，所以和该力的作用方向一致，所以小鸟对虫子做了小鸟对虫子做了 功。功。 3.判断图判断图13-3三种情况是否有力对物三种情况是否有力对物 体做功？体做功？ 图图B人将油桶沿斜面向上推，人对油桶持续人将油桶沿斜面向上推，人对油桶持续 用力，力的方向沿斜面向上，油桶在上升的过用力，力的方向沿斜面向上，油桶在上升的过 程中沿斜面移动的距离和该力的作用方向一致程中沿斜面移动的距离和该力
5、的作用方向一致 ，因此，因此人对油桶做了功。人对油桶做了功。 3.判断图判断图13-3三种情况是否有力对物三种情况是否有力对物 体做功？体做功？ 图图C杠铃被举在高处静止不动，尽管运动员杠铃被举在高处静止不动，尽管运动员 对杠铃用了力，但杠铃没有移动距离，所以对杠铃用了力，但杠铃没有移动距离，所以运运 动员对杠铃没有做功动员对杠铃没有做功。 功力功力距离距离 功的计算公式：功的计算公式： WW F F s s 怎样测算功怎样测算功 重点掌握 物理学中规定，力对物体做的功等于功等于 力与力与物体在力的方向上通过的距离的距离的 乘积乘积。功一般用符
6、号W表示 怎样测算功怎样测算功 1、国际基本单位、国际基本单位： F 力力-牛顿（牛顿（N） S 距离距离-米（米（m） W 功功-牛牛 米（米（N m），为了纪念英国的物理学家），为了纪念英国的物理学家 焦耳，把焦耳焦耳，把焦耳作为功的单位的专门名称，简称：焦焦 ，符号：J 1J=1N m 2、其它单位 千焦千焦，符号：kJ 1kJ=1000J 一、生平简介一、生平简介 焦耳，J.P.（James Prescott Joule 18181889） 焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。 他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在 家跟父亲学酿酒，
7、并利用空闲时间自学化学、物理。 他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为 英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以 说是一位靠自学成才的杰出的科学家。 焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对 功热转化的实验研究。 1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献， 被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。 1872年1887年焦耳任英国科学促进协会主席。 1889年10月11日焦耳在塞拉逝世。 注意单位注意单位 例例1.图图13-5中用手匀速托起两个鸡蛋升高中用手匀速托起两个鸡蛋升高 1m时手对鸡蛋做的功大约是多大？时手对鸡蛋做的功大约是多大？ 两个鸡蛋的重力约两个鸡蛋
8、的重力约1牛顿；牛顿； 匀速托起鸡蛋，手的托力匀速托起鸡蛋，手的托力F等于鸡蛋的重力等于鸡蛋的重力 G=1N； 鸡蛋在托力的方向上上升的距离鸡蛋在托力的方向上上升的距离S=1m; 托力对鸡蛋做的功托力对鸡蛋做的功 W=FS =GS =1N1m =1J G s 例2： 分析： 2000N的重力并没有对车做功。因的重力并没有对车做功。因 为重力的方向是竖直向下的，而车子是为重力的方向是竖直向下的，而车子是 在水平方向上移
9、动。在水平方向上移动。 要计算人拉车的力所做的功，就要要计算人拉车的力所做的功，就要 用拉力的大小乘车子在拉力的方向上通用拉力的大小乘车子在拉力的方向上通 过的距离。已知车子沿拉力的水平方向过的距离。已知车子沿拉力的水平方向 前进了前进了5m，所以还需要知道拉力的大小所以还需要知道拉力的大小 。 例题3： 秋收时，王明同学帮家里收稻谷他 用了800N的水平拉力，拉着一辆重为 2000N的装有稻谷的板车，在水平公路上 行驶了5m，求拉力做了多少功？ 已知：F 800N S 5m 求：W？ 解：WFS800N 5m 4000J 答：拉力做4000J
10、功。 机械功原理机械功原理 我们使用机械有哪些好处呢？ （1）省力 （2）省距离 （3）改变施力的方向 *我们能制造更好的简单机械,既能省力又 能省距离吗？ *使用机械能省功吗？使用机械能省功吗？ 积极思考 要把一个物体运到高处要把一个物体运到高处，有哪些方法有哪些方法？ （1）用手直接把物体提上去）用手直接把物体提上去 （2）用杠杆把物体提上去）用杠杆把物体提上去. （3）用滑轮或滑轮组把物体提上去）用滑轮或滑轮组把物体提上去 机械功原理机械功原理 （4）用斜面把物体推或拉上去）用斜面把物体推或拉上去 用力用力F直接直接将
11、物体匀速提升将物体匀速提升h m m， F对物体做功对物体做功 W Gh F 人利用右图中的轻质杠杆将物人利用右图中的轻质杠杆将物 体匀速提升体匀速提升h m m拉力拉力 F F 做的功做的功 hGh G sFW3 3 WW 机械功原理机械功原理 机械功原理机械功原理 模拟实验模拟实验 F = W1=Fs = s = G/2 Gh 2h G/22h= 可见：w1=w2 大量实验证明：使用任何机大量实验证明：使用任何机 械都不省功。这就是机械功原理。械都不省功。这就是机械功原理。 在轻质光滑动滑轮中，克服 物体重力做功： W2 =Gh 拉力F做功
12、： 功的原理 使用任何机械都不省功。使用任何机械都不省功。 这节课我们学到了什么？这节课我们学到了什么？ 1.功的概念功的概念 2.做功的两个必要因素做功的两个必要因素 3.功的计算及单位功的计算及单位 -有有力力作用在物体上并且物体作用在物体上并且物体在力的方向上在力的方向上 通过一段通过一段距离。距离。 -1.1.作用在物体上的作用在物体上的力力。 2.2.在力的方向上移动的在力的方向上移动的距离距离。 -W WF Fs s 单位：单位：1J1J1N1N m m 思维拓展思维拓展 4.功的原理功的原理 -
13、使用任何机械都不省功使用任何机械都不省功 课堂小结 伦敦奥运会我国选手李雪英一举打破女子58公斤 级举重抓举与总成绩世界记录为我国奥运立了一大 “功”，图为李雪英在比赛场中把杠铃举过头顶停留 三秒的画面，但是从物理学角度来说，这三秒中她有 没有做功呢？ 作业作业 13.1 课本：48页2.3.4题 27 第一轮必答题第一轮必答题 20分分 错不扣分错不扣分 28 1 2 3 4 必答题 学习竞赛 1下列情况中，力对物体做了功的是 （ ） A用力举着重物在空中不动。 B手提重物在水平面上匀速运动。 C冰块在光滑的水平冰面上匀速运动。 D用力把木箱搬起来 必答题1 &nb
14、sp;29 D 1在水平桌面上，将重为 20N的木块沿直线匀速向前 推了5m，所用的推力为4N， 撤去推力后，木块由于惯性 又前进了1m，则推力所做的 功是 J，重力所做的功 为 J 必答题2 30 20 0 1下列运动中的物体，没有力对其做功 的是（ ） A在光滑水平面上做匀速直线运动的物 体 B在高速公路上沿直线高速行驶的小轿 车 C从高处自由下落的雨滴 D货物被匀速吊起 必答题3 31 A 1.起重机的钢绳将500牛顿的物体匀 速提高
15、6米后，又水平匀速移动4 米，钢绳对物体所做的功为 （ ） A. 3000焦耳 B. 5000焦耳 C. 2000焦耳 D. 1000焦耳。 必答题 4 32 A 33 第二轮第二轮 抢答题抢答题 每小题答对加每小题答对加20分分,答错扣答错扣10 分分 抢答题 1、 一个小球在光滑水平面 上滚动，对它做功的有（ ） A重力 B支持力 C惯性力 D没有力做功 34 抢答题 1 D 2、小明和小亮体重相同，体育课上小
16、 明爬绳，小亮爬杆，两个人都爬到了3m高的 顶端，比较两人做功 ( ) A、小明做功多 B、小亮做功多 C、两人做功一样多 D、无法比较 35 抢答题 2 C 3一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱， 分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同 的距离，关于拉力所做的功，下列说法中正 确的是 （ ） A .在粗糙地面上做功较多 B. 在光滑地面上
17、做功较多 C .两次做功一样多 D.条件不够，无法比较两次做功的多少 36 抢答题3 C 4. 对于功的理解，下列说法正确的是( ) A. 作用在物体上的力越大做的功越多 B. 物体通过的距离越长，对物体做的功越多 C. 物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时， 没有力做功 D. 有力作用在物体上这个力就一定做功 抢答题4 37 C 5、把重为100 N的箱子沿水平地 板推动2 m，则推力对箱子做功 为：
18、 ( ) A 200J B 50J C 0 D 条件不足，无法 计算 38 D 抢答题 5 6把掉在地面上的一个苹果捡回桌 面，克服苹果重力做的功最接近 于 （ ） A0.02J B0.2J &nbs
19、p;C2J D . 20J 抢答题 6 39 C 7某人用100N的力把一个质量为 4kg的 铅球推到5m远的地方，他在推铅球 时做的功是 （ ） A0J B200J C500J D条件不足，无法确 定 抢答题 7 40 D 8. 用动滑轮将重物匀速提高1米,绳子自由 端拉力为30牛,不计滑轮重及摩擦,则对 重物做的功是 &
20、nbsp; （ ） A.120焦 B.60焦 C.30焦 D.15焦 抢答题 8 41 B 42 学习竞赛 第三轮 前两名PK(抢答) 每小题答对加30分，答错扣20分 1 2 3 1、质量5千克的物体, 沿光滑水平面匀 速移动10米, 则力对物体所做的功 是 &nb
21、sp; ( ) A. 500焦 B. 0焦 C. 50焦 D. 无法计算 43 B PK题 2、如图，人提着质量为100N的桶，沿楼梯从 一楼上到三楼，人对桶做了多少功？ 已知：G=100N h=(3-1) 3m=6m 求： W=? 解：W=FS=Gh=100N6m=600J 答：人对桶做了600J的功。 PK题 44 3粗细均匀长L重G的木棒横卧在水平地 面上，用力提起一端使木棒以另一端为支撑 点慢慢成竖立，此过程中做功至少是 &nbs
22、p; （ ） A0.5GL BGL C2GL D不好判断 PK题 45 A 11.2 怎样比较做功的快慢怎样比较做功的快慢 第第1课时课时 认识功率认识功率 用起重机在用起重机在20s内把内把 重为重为2000大件建筑材大件建筑材 料吊起料吊起10m 滑轮在滑轮在10s内把内把 重 为重 为 200N 建 筑建
23、 筑 材料吊起材料吊起10m 思考思考1：起重机和人哪个做功：起重机和人哪个做功多多？ 思考思考2：起重机和人哪个做功：起重机和人哪个做功快快？ 为什么为什么？ 活动活动 起重机做的功 多些，起重机 做功快 人做功花费的 时间少，人做 功快 你同意他们的观点吗你同意他们的观点吗？ 你的观点是怎样的你的观点是怎样的？ 比较物体做功快慢时，必须考虑两个因素：比较物体做功快慢时，必须考虑两个因素： 一是：物体做了多少功一是：物体做了多少功( (W W) ) 二是：物体做功用的时间二是：物体做功用的时间( (t t) ) 同学们还记得怎样表示一个物体运动的快慢吗同学们还记得怎样
24、表示一个物体运动的快慢吗? 要比较物体做功的快慢可采用什么方法？要比较物体做功的快慢可采用什么方法？ 讨论讨论：用什么方法可以方便准确地用什么方法可以方便准确地 表示物体做功的快慢呢？表示物体做功的快慢呢？ 比较物体做功快慢的方法：比较物体做功快慢的方法： 2.2.做功时间相同，比较做功多少做功时间相同，比较做功多少 1.1.做功相同，比较做功时间做功相同，比较做功时间 比较物体运动快慢的方法：比较物体运动快慢的方法： 1.1.运动时间相同，比较运动路程多少运动时间相同，比较运动路程多少 2.2.运动路程相同，比较运动时间多少运动路程
25、相同，比较运动时间多少 下面几个物体所做的功和所用的时间如表请下面几个物体所做的功和所用的时间如表请 同学们想一想同学们想一想,议一议议一议 物体物体A、B以及以及 物体物体C、D谁做功最快谁做功最快?你是怎么知道的你是怎么知道的? 物体物体 所做的功所做的功 所用时间所用时间 A 1000J 5S B 1000J 10S C 4000J 1min D 6000J 1min 用起重机在用起重机在20s内把内把 重为重为2000大件建筑材大件建筑材 料吊起料吊起10m 滑 轮 在滑 轮 在 10s 内内
26、 把重为把重为200N建建 筑 材 料 吊 起筑 材 料 吊 起 10m 起重机起重机20s内做了内做了20000J的功的功 人在人在10s做做2000J功功 。 思考：思考： 谁做功快，你是怎样比较的？谁做功快，你是怎样比较的？ 有哪些方法？有哪些方法？ 姓姓 名名:詹姆斯詹姆斯 瓦特瓦特 国国 籍籍:英国英国 出生年代出生年代:1736 成就：蒸汽机成就：蒸汽机 在瓦特之前，已经有纽科门发明的在瓦特之前，已经有纽科门发明的 蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花 了了10年时间，研制出精巧实用的
27、新型蒸年时间，研制出精巧实用的新型蒸 汽机，由此把英国带入了工业革命。无汽机，由此把英国带入了工业革命。无 论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，论是冶金、矿山、纺织还是交通运输， 都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为 了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把 常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。 瓦特瓦特 James Watt 17361819 1 1、在、在“比一比谁的功率大比一比谁的功率大” 的比赛中，某同学从的比赛中，某同学从 一楼跑到三楼用了一楼跑到三楼用了1010秒，则他上楼过程中的功率约秒，则他上
28、楼过程中的功率约 是（是（ ） A A、3 3瓦瓦 B B、3030瓦瓦 C C、300300瓦瓦 D D、30003000瓦瓦 C 当堂练习当堂练习 2 2、起重机将质量为、起重机将质量为750750千克的货物千克的货物, ,在在0.50.5分钟内匀速吊分钟内匀速吊 起起6 6米高米高, ,起重机的功率有多大起重机的功率有多大?(g?(g取取10N/kg)10N/kg) 3 3、小强同学家住北园小区三号楼五层、小强同学家住北
29、园小区三号楼五层, ,放学后放学后, ,他从一他从一 层上到五层共用了层上到五层共用了40s.40s.若小强及书包总重为若小强及书包总重为480N,480N,每层每层 楼的高度为楼的高度为3m,3m,则他上楼的功率是则他上楼的功率是_W._W. 4 叫做功率，它的公式是叫做功率，它的公式是 ，功率的单位是。，功率的单位是。 5抽水机每秒钟能把抽水机每秒钟能把20kg水抽到水抽到15m高处，它高处，它30s所所 做的功是做的功是J，该抽水机的功率为，该抽水机的功率为W。 (g=10N/kg) 6甲、乙两个同学体重之
30、比是甲、乙两个同学体重之比是4：5，都从一楼走到三，都从一楼走到三 楼，甲和乙所用时间之比为楼，甲和乙所用时间之比为7：8，那么甲、乙做功之比，那么甲、乙做功之比 为，功率之比为。为，功率之比为。 单位时间里完成的功单位时间里完成的功 W 3000 100 4:5 32:35 11.2 怎样比较做功的快慢怎样比较做功的快慢 第2课时 功率的测量和应用 一些常见机器设备的功率一些常见机器设备的功率 人的平均功率人的平均功率 7070瓦瓦 马的平均功率马的平均功率 350350瓦瓦 五羊五羊125125型摩托车型摩托车 7350735
31、0瓦瓦 桑塔纳小轿车桑塔纳小轿车 6666千瓦千瓦 认识功率的大小认识功率的大小 人体心脏的功率人体心脏的功率 心脏是强劲有力的器官。按照瓦特数衡量，它心脏是强劲有力的器官。按照瓦特数衡量，它 足以同一盏写字台荧光灯相比拟。一个成年人的心脏，足以同一盏写字台荧光灯相比拟。一个成年人的心脏， 在正常坐定不动的情况下，心脏的功率约为在正常坐定不动的情况下，心脏的功率约为5瓦。在睡瓦。在睡 着时，因为新陈代谢减弱了，下降到着时，因为新陈代谢减弱了，下降到2瓦。一个运动员，瓦。一个运动员， 在一般运动中，心脏可以提供瓦动力。从工程角度在一般运动中，心脏可以提供瓦动力。从工程角度
32、 看，心脏简直是一台了不起的发动机，人体心脏的功率看，心脏简直是一台了不起的发动机，人体心脏的功率 水平，能适应负荷的大幅度变动；它的效率很高，以致水平，能适应负荷的大幅度变动；它的效率很高，以致 任何人造装备，都无法相比。更为突出的是，心脏能自任何人造装备，都无法相比。更为突出的是，心脏能自 动地调节到所需的功率，而不需要它的主人作出任何有动地调节到所需的功率，而不需要它的主人作出任何有 意识的努力。这些属性在人造心脏中加以模拟复制。最意识的努力。这些属性在人造心脏中加以模拟复制。最 新设计的钚动力人造心脏，大约新设计的钚动力人造心脏，大约30瓦功率瓦功率 长江三峡水利枢纽，是当今世界上最大
33、的水利枢纽程，长江三峡水利枢纽，是当今世界上最大的水利枢纽程， 被列为全球超级工程之一。总装机容量为被列为全球超级工程之一。总装机容量为 1820万千瓦万千瓦 认识功率的大小认识功率的大小 发射卫星用的运载火箭功率可达发射卫星用的运载火箭功率可达101010 10W W 认识功率的大小认识功率的大小 运动员的功率运动员的功率70W表示什么意思？表示什么意思？ 功率功率70W表示运动员在表示运动员在1s内做了内做了70J的的 功功 请你分别计算出起重机和人的功率哪个大？请你分别计算出起重机和人的功率哪个大？ 做功哪个快？为什么？做功哪个快？为什么？ 功率应用功率应用 3.关于功率关于
34、功率,下列叙述正确的是下列叙述正确的是( ) A.做功用的时间越少做功用的时间越少,功率越大功率越大 B.功率越大功率越大,做的功越多做的功越多 C.在相同的时间里在相同的时间里,做功越多做功越多,功率越大功率越大 D.做功的时间越多做功的时间越多,功率越大功率越大 功率应用功率应用 4.一同学用一同学用1min的时间将质量的时间将质量 为为5Kg的水桶从离井口的水桶从离井口5m深处深处 提到井口，后用提到井口，后用2min的时间拎的时间拎 着水桶走了着水桶走了10m。问：。问： （1）这个同学在将水桶从井）这个同学在将水桶从井 中提起过程中做了多少功？中提起过程中做了多少功？
35、这这 个过程中他做功的功率为多少？个过程中他做功的功率为多少？ （2）这个同学在拎着水桶走）这个同学在拎着水桶走 的过程中做了多少功？这个过的过程中做了多少功？这个过 程中他做功的功率为多少？程中他做功的功率为多少？ 功率应用功率应用 我们在测量上楼的功率时，发现对于同一我们在测量上楼的功率时，发现对于同一 个人如果上楼的速度快，他的功率就大。那么个人如果上楼的速度快，他的功率就大。那么 功率与物体的运动的速度有关吗？功率与物体的运动的速度有关吗？ 思考题：思考题： 1、体重、楼层高度、上楼时间。、体重、楼层高度、上楼时间。 2、体重计（磅秤）、卷尺、秒表。、体重计（磅秤）、卷尺、
36、秒表。 3、P=W/t=Gh/t 活动活动 物体受拉力物体受拉力F,沿沿拉力方向拉力方向做匀速直线运动时，做匀速直线运动时， 则拉力则拉力F的功率的功率: Fv t Fvt t FS t W P 思维拓展：思维拓展： 想一想：想一想： 汽车爬坡、拖拉机耕地，为了增大汽车爬坡、拖拉机耕地，为了增大 牵引力，车辆的运动速度都很小。牵引力，车辆的运动速度都很小。 而汽车在平直的公路上往往运动的而汽车在平直的公路上往往运动的 较快，你能解释吗？较快，你能解释吗？ P= Fv 的应用：的应用： 物理生活物理生活 11.3 11.3 如何提高机械效率如何提高机械效率 九年级物理上册 教学目标教
37、学目标 1、知道什么是有用功，额外功和总功。 2、知道什么叫机械效率，知道计算公式， 知道机械效率点小于1。 3、知道提高机械效率的意义和主要方法。 如何提高机械效率如何提高机械效率 机械功原理功原理告诉我们， 任何机械都不能省功。不仅如此， 人们还发现，使用机械时，对机 械所做的功并不都是有用的，其中有一些 是不得不做的额外功。 什么是有用功与额外功什么是有用功与额外功 （a a）用滑轮组提起重物）用滑轮组提起重物 有用功：有用功：克服重物重力所做的功。克服重物重力所做的功。 即：即：W W有 有 = =
38、GGh h G F 额外功（无用功）：额外功（无用功）：克服动滑轮和绳子克服动滑轮和绳子 重力所做的功，还有克服摩擦力所做的重力所做的功，还有克服摩擦力所做的 功。功。 什么是有用功与额外功什么是有用功与额外功 （b b）利用挖掘机搬运泥土）利用挖掘机搬运泥土 有用功有用功：克服泥土重力所做的功。：克服泥土重力所做的功。 即：即：W W有 有 = = GGh h。 额外功（无用功）：额外功（无用功）：克服抓斗和机臂重力所克服抓斗和机臂重力所 做的功，还有克服摩擦力所做的功。做的功，还有克服摩擦力所做的功。 什么是有用功与额
39、外功什么是有用功与额外功 提水提水 事例事例 目的目的 有用功有用功 额外功额外功 总功总功 1 1、用桶从井中提水、用桶从井中提水 2 2、水桶掉进井里要把、水桶掉进井里要把 桶捞起来桶捞起来 3 3、用书包把书背上楼、用书包把书背上楼 分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。 捞桶捞桶 背书背书 G G水 水h h G G桶 桶h h G G书 书h h G G桶 桶h h G
40、 G水 水h h (G(G包 包+G +G人 人)h )h = = = W W总 总 + + = = W W总 总 + + = = W W总 总 + + 什么是有用功与额外功什么是有用功与额外功 1 1、有用功、有用功（W W有用有用) ): :为达到我们目的而做的功为达到我们目的而做的功； 2 2、额外功、额外功( W( W额外额外):):对我们没用但又不得不做的功；对我们没用但又不得不做的功； 3 3、总功、总功( W( W总总):):有用功与额外功的总和。有用功与额外功
41、的总和。 分析利用机械做功时的分析利用机械做功时的有用功、额外功、总功。有用功、额外功、总功。 功功 F F 钩码钩码 沙沙 F F 木箱木箱 F F 木块木块 目的目的 W W有用 有用 W W总 总 W W额外 额外 提钩码提钩码 提沙提沙 提木箱提木箱 拉木块拉木块 G G码 码h h G G沙 沙h h G G箱 箱h h f Sf S木 木 FsFs FsFs FLFL
42、FsFs 的原因的原因 克服杠杆克服杠杆 重和摩擦重和摩擦 克服动滑轮重、克服动滑轮重、 桶重和摩擦桶重和摩擦 克服摩擦克服摩擦 fLfL 克服绳子和轴间摩克服绳子和轴间摩 擦擦 从表中你发现从表中你发现W W有用 有用和 和W W总 总的计算有什么规律？ 的计算有什么规律？ 什么是有用功与额外功什么是有用功与额外功 什么是有用功与额外功什么是有用功与额外功 如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械 效率等于什么？效率等于什么？ 表达式：表达式： 机械
43、效率机械效率 有用功有用功 总功总功 机械效率：机械效率：有用功跟总功的比值有用功跟总功的比值 理解：理解：a: 常用百分数表示；常用百分数表示； b:b:小于小于100%100%； c:c:没有单位。没有单位。 什么是机械效率什么是机械效率 什么是机械效率什么是机械效率 思考思考： 1 1、机械效率的单位是什么？、机械效率的单位是什么？ 2 2、机械效率能不能等于、机械效率能不能等于1 1？ 3 3、机械效率低，则说明这机械做功少，对吗？机械效率低，则说明这机械做功少，对吗？ 答：机械效率是一个比值，没有单位
44、答：机械效率是一个比值，没有单位 答：不能。因为使用机械总有额外功答：不能。因为使用机械总有额外功 答：不对答：不对 。说明。说明有用功在总功中所占的有用功在总功中所占的 比例小。比例小。 1 1、功率是指物体在单位时间内所做的功，即、功率是指物体在单位时间内所做的功，即 功率是表示功率是表示做功快慢做功快慢的物理量的物理量。 2 2、有用功在总功中所占的、有用功在总功中所占的比例比例叫机械效率叫机械效率 3 3、功率和机械效率是描述机械的两种不同性、功率和机械效率是描述机械的两种不同性 能，两者间能，两者间没有必然联系
45、没有必然联系。 什么是机械效率什么是机械效率 什么是机械效率什么是机械效率 测算滑轮组的机械效率 例例1 1：通过一动滑轮用通过一动滑轮用50 50 牛的拉力提起重为牛的拉力提起重为8080牛的重牛的重 物，使重物提高物，使重物提高2 2米。（米。（1 1）拉力做多少功？（）拉力做多少功？（2 2）如）如 用手直接提起做功多少？用手直接提起做功多少？ W W手提 手提=Gh=80N =Gh=80N2m=160J2m=160J W W拉力 拉力=Fs=50N =Fs=50N4m=200J4m=200J 机械效率呢？机械效率呢？ F 绳子
46、自由端通过的距离绳子自由端通过的距离 s=2h=2s=2h=22m=4m2m=4m 解： 80% 例题讲解 解：解：W =F sW =F s =100N=100N4m4m =400J=400J 答：这个人做了答：这个人做了400J400J的功。的功。 如果要求有用功，则要知什么？如果要求有用功，则要知什么？ 假设木箱重假设木箱重150N150N，则有用功和机械效率各是多少？，则有用功和机械效率各是多少？ 例题讲解 例例2 2：某人用某人用F=100NF=100N的力把木箱从斜面底端沿的力把木箱从斜面底端沿 斜面推到斜面推到
47、2m2m高处，斜面长高处，斜面长4m4m，如图所示。这，如图所示。这 个人做了多少功？个人做了多少功？ 机械效率40%50% 机械效率 50%70% 机械效率 60%80% 常见机械的机械效率 有用功:有利用价值的功. 总 功:动力对机械做的功. 额外功:对人们没有利用价值而又不得不做的功. 定 义：有用功跟总功的比值. 一、三功一、三功 二、机械效率（二、机械效率（ ） 三功的关系三功的关系 1欧欧 D.等于等于1001欧欧 5.将两个电阻并联将两个电阻并联,总电阻为总电阻为12欧欧, 若
48、一个电阻为若一个电阻为30欧欧,另一个是另一个是_ 20欧 B 3.将将4欧和欧和12欧的电阻并联接入电欧的电阻并联接入电 路总电阻为路总电阻为_ 3欧欧 6. 两个电阻两个电阻R1=8、R2=16，把它们，把它们 并联起来接在电路中，通过并联起来接在电路中，通过R1的电流的电流 是是0.5A，则通过，则通过R2的电流是的电流是 （ ） A. 0.25A B. 0.5A C. 0.75A D. 1A A n 1 R 7. 阻值相同的阻值相同的n 个导体相并联，如果个导体相并联，如果 每一个导体的电阻都等于每一个导体的电阻都等于R，则并联电，则并联
49、电 路的总电阻路的总电阻R总 总= 8.在图中，在图中，U=12V，R1=10，R2=40， 求电路的总电阻和干路里的电流。求电路的总电阻和干路里的电流。 R总 总 I U=12V R1=10 R2=40 I U=12V, R1=10, R2=40 已知：已知： 求：求： 解：解： 1 R总 总 1 R1 1 R2 = + 12V 8 R总 总 = 8 U R总 总 I= = 1 R总 总 1 10 1 40 = + 1 8 = =1.5A U=12V R1=10 R2=40 I 已知已知 : _ _ 求：求
50、：_ 解：解： _ _ _ _ U=12V R1=10 R2=40 R总 总 I U R1 I1= 12V 10 = =1.2A U R2 I2= 12V 40 = =0.3A I=I1+I2 =1.2A+0.3A =1.5A 解法解法2 U I2 R总 总= 12V 1.5A = = 8 串、并联电路的规律比较串、并联电路的规律比较 串联串联 并联并联 电流电流 电压电压 I=I1+I2 I=I1=I2 U=U1+U2 U=U1=U2 电阻电阻 R=R1+R2 返回到12张 分压分压 (流流) 公
51、式公式 返回到13张 2 1 2 1 R R U U 返回到18张 21 111 RRR 1 2 2 1 R R I I 返回到19张 15.1 15.1 电能与电功电能与电功 电能电能 其他形式的能其他形式的能 活动活动1：了解“电功”：了解“电功” 城市夜景城市夜景 电能转化为电能转化为_能能 电取暖器电取暖器 电能转化为电能转化为_能能 光光 热热 活动活动1：了解“电功”：了解“电功” 电能转化为电能转化为_能能 电能转化为电能转化为_能能 机械机械 化学化学 电梯电梯 电镀电镀 电能转化为机械能电能转化为机械能 电能转化为内能电能转化为内能 电能转化为光能电能转化为光能
52、物理学中，当电能转化为其他形式能时我们物理学中，当电能转化为其他形式能时我们 就说电流做了功，简称就说电流做了功，简称电功电功。 实质实质是电能和其他形式能之间的是电能和其他形式能之间的转换转换，转转 化的多少可以用化的多少可以用电功电功大小来表示大小来表示。 电能转化为化学能电能转化为化学能 1.定义：定义： 电流所做的功电流所做的功。 电流做功的过程，就是电流做功的过程，就是电能电能向向其他形其他形 式能式能转化的过程转化的过程 用电器就消耗了用电器就消耗了 多少电能多少电能 电流做了多电流做了多 少功少功 就有多少电能转化成就有多少电能转化成 其他形式的能其他形式的能 用用W
53、表示表示 一、电能和电功一、电能和电功 2.电能电能.电功电功的单位的单位 常用单位：度常用单位：度 国际单位：焦耳国际单位：焦耳（J） 1度度1千瓦时（千瓦时（kW h)=3.6)=3.610106 6焦（焦（J） （千瓦时）（千瓦时） kW h 你知道电能你知道电能电功电功的单位什么吗？的单位什么吗？ 电流通过白炽灯电流通过白炽灯 做功做功100J J 100J 100J 内能、内能、 光能光能 电电流做流做功功100J J=消耗消耗电能电能100J J 电能电能 电功电功与与电压电压的关系的关系 结论：结论：在在_、_相同相同 的情况下，的情况下，_越
54、大，电流越大，电流 做的功越多。做的功越多。 电流电流 通电时间通电时间 电压电压 3.电功的大小与什么因素有关？电功的大小与什么因素有关？ 结论：在结论：在_、_相同相同 的情况下，的情况下，_越大，电流越大，电流 做的功越多。做的功越多。 电流电流 电压电压 通电时间通电时间 电功电功与与电流电流的关系的关系 结论：在结论：在_、_相同的情相同的情 况下，况下，_越长，电流越长，电流 做的功越多。做的功越多。 电压电压 电流电流 通电时间通电时间 电功电功与与通电时间通电时间的关系的关系 小结：小结：电功与哪些因素有关电功与哪些因素有关 电功与电功与电压电压、电流电流以及以及通电时间通电时间有关有关 W=UIt _越大，越大，_越大，越大，_越长，越长， 电流做的功电流做的功越多越多. 电压电压 电流电流 通电时间通电时间 4、计算公式：、计算公式： 加油站加油站：电能表的红色框内的数
