功率和机械能范文

2022-05-26

第一篇:功率和机械能范文

机械能 功率

1.复习本章内容应把重点放在Ⅱ级要求的内容中,即:(1)功和功率概念.(2)动能变化和动能定理.(3)机械能守恒定律与能的转化守恒定律. 2.复习本章内容时应注意:

对本章的复习应抓住功和能的关系这一基本线索,通过“能量转化”把知识联系在一起.

(1)求一个力做功及做功功率,应从恒力做功、变力做功及功能关系、动能定理多角度进行训练,并应进一步使学生明确“功是能量转化的量度”这一说法的内涵 (2)机动车启动问题对大多数同学而言是一个难关,关键应让学生通过复习明白公式P=F·v的意义.学会过程分析方法,对两种启动方式进行详细剖析是非常有必要的.

(3)动能定理的复习,首先使学生明确其物理意义及应用步骤,强调必须具有所有外力做功的总和才等于物体动能变化量,其次要重视对物理过程进行分析.特别是对复杂过程整体使用动能定理.

(4)对机械能守恒定律的三种表达形式,可通过一组相对简单的题目进行比较讲解,使学生真正理解三种形式的实质是相同的,但使用不同的形式解题在文字说明上应有所体现,并注意选择最简解法.

(5)机械能知识有非常强的综合性,大部分试题都与牛顿定律、圆周运动、动量守恒、电磁学、热学知识相互联系,在指导学生解答这类问题时,一定要让学生养成:首先理清物理情景;其次建立物理模型,然后把复杂的过程问题,分解成几个简单过程;最后列规律方程并求解的好习惯.

——要点深化——

1.功的计算公式W=Flcosα应用注意要点

(1)W=Flcosα是恒力做功的计算式,对变力做功的计算不适用.因此,每当使用W=Flcosα计算功时,要先弄清是恒力做功还是变力做功.

(2)恒力做功多少只与F、l及二者夹角余弦有关,而与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关,即与物体的运动性质无关,同时还与有无其他力做功也无关.

(3)公式W=Flcosα中的l是物体相对地面的位移,而不是相对于和它接触的物体的位移.

2.合力做功的计算

(1)合力做的功等于各力做功的代数和. 即W合=W1+W2+W3+…

(2)先求出物体受到的合力F合,再由W合=F合lcosα求解,但应注意α应为合力与位移l的夹角,F合在运动过程中保持不变.

1.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,若g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是(

) A.500 J

B.4500 J C.5000 J

D.5500 J

(2)从P=Fv可见:

①当P一定时,要增加F,必须减小v,故汽车爬坡时,司机常换低挡降低速度来增大牵引力.②当F一定时,v增加(如匀加速运动),则P也会增加,但这样的过程是有限度的.③当v一定时,P越大F就越大.如功率越大的起重机可吊起的重物的质量越大.

2.机车的两种启动方式 ①机车以恒定的功率启动

机车以恒定的功率启动时,若运动过程中其所受阻力F阻不变,其所受的F牵及a、v的变化情况可表示如下: 即机车启动后先做加速度逐渐减小的加速运动,再做匀速运动.其v-t图象如图1所示.

②机车从静止匀加速启动

机车以恒定的加速度启动时,开始牵引力不变,当其速度增大到一定值v时,其功率达到最大值,下面的过程与上述①一样.在此过程中,其牵引力功率、牵引力、加速度及速度的变化情况可表示如下

即机车启动后先做匀加速运动,后做加速度逐渐减小的加速运动,再做匀速运动.其v-t图象如图2所示.

注意:匀加速结束时机车的速度并不是最后的最大速度.因此时F>F阻,之后还要在功率不变的情况下变加速一段时间才达到最后的最大速度vmax.

——基础自测—— 1.(2009·辽宁、宁夏卷)水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为μ(0<μ<1).现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动.设F的方向与水平面夹角为θ,如图3,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则(

) A.F先减小后增大

B.F一直增大 C.F的功率减小

D.F的功率不变

题型一

恒力做功的计算

[例1] 如图4所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离l,求: (1)物体所受各力对物体所做的功各为多少? (2)斜面对物体做的功是多少? (3)各力对物体所做的总功是多少?

(2)求斜面对物体做的功,即求斜面对物体施的力做的总功 W=WF+Wf=0 J. (3)求总功是求各力功的代数和 W总=WF+Wf+WG=0 J. [答案] (1)Wf=mglsinθcosθ,WF=-mglsinθcosθ,WG=0 J (2)0 J (3)0 J 题后反思

利用公式求恒力做功时应注意

1.位移s为对地位移(严格讲是力的作用点的位移). 2.合力的功等于分力做功的代数和.

变式1—1 在光滑的水平地面上有质量为M的长木板A(如图5所示),平板上放一质量为m的物体B,A、B之间的动摩擦因数为μ.今在物体B上加一水平恒力F.B和A发生相对滑动,经过时间t.求: (1)摩擦力对A所做的功. (2)摩擦力对B所做的功.

题型二

变力做功的计算

[例2] 如图6所示,一质量为m=2.0 kg的物体从半径为R=5.0 m的圆弧的A端,在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内).拉力F大小不变始终为15 N,方向始终与物体在该点的切线成37°角.圆弧所对应的圆心角为60°,BO边为竖直方向,g取10 m/s2.

求这一过程中: (1)拉力F做的功. (2)重力mg做的功. (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功. (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功.

(2)重力mg做的功WG=-mgR(1-cos60°)=-50 J. (3)物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直,所以WFN=0. (4)因物体在拉力F作用下缓慢移动,动能不变,由动能定理知:WF+WG+WFf=0. 所以WFf=-WF-WG=(-62.8+50) J=-12.8 J.

[答案] (1)62.8 J (2)-50 J (3)0 J (4)-12.8 J 题后反思

在遇到求功的问题时,一定要注意分析是求恒力的功还是变力的功,如果是求变力的功,看能否转化为求恒力功的问题,不能转化的,还可以借助动能定理和能的转化和守恒定律来求解.

变式2—1 如图7所示,定滑轮至滑块的高度为h,已知细绳的拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进s至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α和β.求滑块由A点运动到B点的过程中,绳的拉力对滑块所做的功.

解析:设绳对物体的拉力为T,显然人对绳的拉力F等于T.T在对物体做功的过程中大小虽然不变,但其方向时刻在改变,因此该问题是变力做功的问题.但是在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况下,人对绳做的功就等于绳的拉力对物体做的功,而拉力F的大小和方向都不变,所以F做的功可以用公式W=Flcosα直接计算.由图可知,在绳与水平面的夹角由α变到β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为:

题型三

功率的计算

[例3] 如图8所示,一质量为m的物体,从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑,开始下滑时离地高度为h,当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为________,整个过程的平均功率为________.

题后反思

功率的计算方法

1.首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率.

变式3—1 (2009·辽宁/宁夏高考)质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用.力的大小F与时间t的关系如图9所示,力的方向保持不变,则(

)

答案:BD

题型四

机车启动问题

[例4] 额定功率为80 kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20 m/s.汽车的质量是2 t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2 m/s2,运动过程中阻力不变.求: (1)汽车受到的阻力有多大?

(2)3 s末汽车的瞬时功率有多大?

(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?

[答案] (1)4×103 N (2)4.8×104 W (3)5 s 题后反思

汽车运动的全过程中有两个最大的速度v′m和vm,这是两个不同的最大速度,切勿混淆.①在匀加速运动阶段牵引力恒定,速度逐渐增大,汽车的输出功率逐渐增大,当汽车的输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度v′m.②之后汽车以额定功率运动,牵引力逐渐减小,速度逐渐增大,当牵引力等于摩擦阻力时,汽车达到最大速度vm,以后汽车以该速度在额定功率下做匀速运动.显然v′m

在检测某款电动车性能的实验中,质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15 m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-图象(图中AB、BO均为直线,如图10所示).假设电动车行驶中所受的阻力恒定,求此过程中: (1)电动车的额定功率;

(2)电动车由静止开始运动,经过多长时间速度达到2 m/s?

分析:不管对哪种启动方式,机动车的功率均是指牵引力的功率,对启动过程的分析也都是用分段分析法,并且将牛顿第二定律和运动学公式相结合进行综合分析.有时也应用动能定理求解.

解析:(1)分析图线可知:电动车由静止开始做匀加速直线运动,达到额定功率后,做牵引力逐渐减小的变加速直线运动,达到最大速度后做匀速直线运动. 当最大速度vmax=15 m/s时,牵引力为Fmin=400 N 故恒定阻力Ff=Fmin=400 N 额定功率P=Fminvmax=6 kW.

答案:(1)6 kW (2)1 s

1.沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是(

) A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多 B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 D.上述几种情况重力做功同样多

解析:重力做功只与高度有关,与路径无关,因此,题中所述几种情况重力做功同样多. 答案:D

2.如图11所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是(

) A.始终不做功

B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功

解析:设传送带速度大小为v1,物体刚滑上传送带时的速度大小为v2.①当v1=v2时,物体随传送带一起匀速运动,故传送带与物体之间不存在摩擦力,即传送带对物体始终不做功,A正确;②当v1v2时,物体相对传送带向左运动,物体受到的滑动摩擦力方向向右,则物体先做匀加速运动直到速度达到v1,再做匀速运动,故传送带对物体先做正功后不做功,B错误,C正确. 答案:ACD

3.如图12所示,某力F=10 N作用于半径R=1 m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周后,这个力F做的总功应为(

) A.0 J

B.20π J C.10 J

D.20 J

解析:把圆周分成无限个小元段,每个小元段可认为与力在同一直线上,故ΔW=FΔs,则转一周中各个小元段做功的代数和为W=F×2πR=10×2π J=20π J,故B选项正确. 答案:B

4.一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图a和图b所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W

1、W

2、W3,则以下关系式正确的是(

)

A.W1=W2=W3

B. W1

D.W1=W2W2>W1,故选项B正确. 答案:B

第二篇:汽车机械常识,功率、扭矩,牛马特性

汽车机械常识,功率、扭矩,牛马特性 @ 4/17/2007 [爱车族]

开车要懂车,不一定说懂到能自己随意拆随意修,但至少要知道原理才行 今天讲的就是发动机和变速箱了

发动机

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发动机和变速箱从来都是密切结合在一起的

发动机又有汽油机、柴油机、电动机、燃气轮机、核动力几种,他们各有千秋

汽油机——扭矩小,功率小,但体积噪音都小,省油,一般小汽车多用

柴油机——扭矩大、功率大,体积大,废油,一般商用汽车例如卡车、巴士用 电动机——电动机体积不大,但是电池体积很大,一般电车、地铁之类 燃气轮机——体积大,功率巨大,超废油,轮船用,坦克、军舰用 核动力——还是航母潜艇用吧。。。

功率与扭矩

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发动机能直接驱动设备运行么?大部分场景下,都需要配备传动机构——变速箱 在设备运行过程中,需要的动力并不是一成不变的,而是随时都改变的 变速箱是为了能将发动机的动力转换成需要的动力输出的,进行变矩等转换 这里就涉及功率、扭矩,和所谓的牛马特性

众所周知,牛可以耕地,拉很重的东西拖着走,但是,牛跑不快 马就不一样,马可以跑的很快,但是拖东西,拖不动什么太沉的 让设备像牛一样能拖重物,像马一样跑得快,就是牛马特性 当拖重物的时候,看重扭矩,当跑高速时候,看重功率 这就是扭矩——功率的关系

例如骑自行车,从静止起步时候需要很大力量才能蹬动

必须有足够力才能让脚蹬子旋转,脚蹬受到的旋转的力量和脚蹬长度半径相乘 就能得到扭矩

当自行车动起来,就轻轻的蹬几下就走的飞快了

所以自行车上也有前三后六的变速齿轮,分别用于起步和高速

在自行车上,扭矩和功率体现的不够完全,因为人是活的,输出扭矩和功率间可以随意变化的

但发动机就没那么大适应范围了 再看汽车,起步时候可能阻力稍较大,需要比较大的扭矩让车动起来 开起来后阻力很小,扭矩不特别重要,功率决定了车能开多块

再看火车,一个车头,后边挂着50节的车皮,起步是很恐怖的事情 必须有非常巨大的扭矩才能让火车动起来

但是火车一旦动起来后就好办了,不需要很大扭矩,功率上去车就跑快了 所以火车的传动系远比汽车复杂

传动系统

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假如没有变速器,车轮和发动机直接挂钩

起步时候发动机转速是750转,车轮怎么可能从静止一下子变成750转呢。。 发动机瞬间就被拖的熄火了 所以必须要有变速箱

汽车用的传动设备是机械齿轮、链条、离合器构成的机械变速箱 也有使用液体和涡轮构成的液力变速器

变速器提供若干个档位,每个档位有不同的减速比

既保证了发动机在一定的转速范围内运行,又使得车轮能得到不同转速的输出

变速箱提供一个空挡,若干前进档,一个后退档

在空挡上,发动机和车轮完全分离,比如停车时候,车轮没转,发动机照样转 在前进档上,一般一档减速比最大,发动机可能转的很快,但车轮转的很慢 所以一档用于起步

别看一档转速慢,由于减速比大,此时输出的扭矩很巨大,轻松拖动重物 档位越来越高,传动比越来越接近1,也就是发动机转一圈,车轮转一圈 此时发动机转得快,车轮也转的快

少数车提供了经济巡航档,例如捷达等车5档,传动比小于1 也就是说发动机转一圈,车轮转的比一圈还多

这样更省油,开的更快,不过这种传动比下扭矩比较下,只能用于跑高速

通常,小汽车拉的东西不多,总重1吨多,所以提供4~6个前进档就成了 不需要太多的齿轮减速比搭配

但是看商用卡车,经常10多个前进档位,好几个倒档

因为商用卡车拉好几十吨,必须有足够多的齿轮变速比搭配 让车既能拖动重物逐渐的起步,又能以比较高的速度行驶 载荷越重,档位就需要越多

当负载太重的时候,变速箱就不好使了,只能使用电传动了,后话

手动变速想、半自动变速箱、全自动变速箱、手自一体变速箱、无级变速箱 ------

现在开始知识普及

手动变速箱(MT)

手动变速箱谁都认识,就几个档位,用手扳动

注意,扳动必须踩离合器,踩下离合器,让当前档位的齿轮完全分离 然后挂入新档,松离合器,新档位的齿轮自然啮合

如果不踩离合器怎么样?齿轮卡在一起正在高速旋转呢,你非要把他们掰开 肯定会听到咔咔的响,多这么来几次,齿轮边缘的齿就打坏了 崩裂的齿轮边缘的碎片甚至会击穿外壳,飞到车内来。。。。 手动变速箱最大特点是——有离合器

半自动变速箱

半自动变速箱,换档时候不需要踩离合器,直接用手扳档位即可 比如F1赛车,就用手加减档,没离合器

在换档时候,变速箱内机械机构自动将原先的齿轮分离 然后换入新档位,在将齿轮啮合

这个过程在零点几秒内就有机械设备自动完成 人要做的工作是决定何时加档、何时降挡 半自动变速箱最大特点是——没离合器

全自动变速箱(AT)

全自动变速箱是从半自动变速箱改进来的,由电脑负责加减档 不用人工干预了,并且也无法人工干预,全是自动运行

开全自动变速箱的车很舒服,但也不爽,我想要加减档,但是电脑替我做了 没有开车的乐趣了

手自一体变速箱(AMT)

在全自动变速箱上改进的手自一体变速箱出现了 手自一体变速箱有两种模式,自动模式,手动模式

放到自动模式,就等于一个全自动变速箱,电脑自动加减档

放到手工模式,就相当于一个半自动变速箱,电脑不管你加减档,加减档必须人工 这样,即满足了舒适性,又得到了驾驶乐趣

注意:

1)手自一体变速箱和半自动变速箱一样,没离合,只要上下扳动加减档即可 2)今后汽车发展的趋势是配备手自一体6前档甚至7前档变速箱

无级变速箱(CVT) 老有人把无级变速箱和全自动变速箱混淆

自动变速箱的特点是:有若干个档位,每个档位有一定的传动减速比 说白了,齿轮搭配是固定的,比如1档传动比4:1,二档3:1之类 无级变速箱呢,是没有固定变速比的,也就是说是真正没有档位的 它使用链条等连续传动机构,实现了改变变速比来匹配发动机和车轮 传动比可以是4到1之间的任何一个数字,不会局限在某几个档位 ——这个特性很像火车的电传动了

开自动变速箱的车,换档时候有轻微的冲击,你能感觉到加减档车在顿挫 因为变速比从4:1换到3:1,中间跳跃很大,不是连续的 好比数字信号,都是跳跃的

但是无级变速箱,由于传动比可变,所以根本感觉不到车换档了 好比模拟信号,改变的过程从4到3是渐变的 举例:火车加速启动时候,你觉得火车换档了么?

因为火车的电传动系统是没档位的,电流大小决定加速快慢

无级变速箱虽然转换平滑,但是有缺点,不够耐用,不皮实 所以只有小型汽车——Audi A6之类配备CVT而已 大型商用车辆是无法使用的

火车——电传动

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蒸汽机车

火车——最早来源于蒸汽机车,有火所以才叫火车 蒸汽汽车是通过锅炉烧水,形成高压水蒸汽 水蒸汽被压入汽缸,推动汽缸内的活塞反复运行 通过曲轴、连杆转成轮子的旋转

这种方式的工作效率很低,锅炉体积太大 后期的蒸汽机车都用烧油的锅炉了,不烧煤了

内燃机车

最早的内燃机车和汽车一一样

内燃机运行,通过一个机械齿轮变速箱来驱动

但是火车越来越长越来越重,变速箱有限的档位不能满足传动需要了 档位太少,启动时候动不起来,动起来后又开不快 所以液力传动出现了,通过液体流动带动涡轮来传动

这个像什么?像轮船的螺旋桨。螺旋桨在水里转动,水就跟着流动 螺旋桨转速改变,周围水流速度也改变,实现了变速

液力传动早期很流行,主要是德国货,国内进口的NY

6、NY7拉专列 但是液力传动的效率一般,体积又大,结构复杂,于是最终被电传动淘汰

内燃机车上安装的大型柴油机在电传动中成为了发电机 通过发电机将柴油燃烧的能量转换成电力

发电机发出的电经过电控设备的调节,可输出不同的电压、电流 车轮转向架上安装牵引电机,用电驱动

最终,内燃机->发电机->电控->电动机->开走了

电传动看起来复杂,但非常满足牛马特性的要求

首先内燃机转速基本恒定,只在很小范围内改变,没什么大影响 需要调节的,就是输出给牵引电机的电流了 启动时候电流最高,牵引力最大 开动了以后,电压增大,电流减小

而且,电压、电流的调节,是不受齿轮传动比限制的 所以加速是完全平滑的——人感觉不到火车加速换档了。。。

电传动不光用在火车上,轮船上也很普遍 矿山工地的车辆,也用电传动

例如三峡大坝截流时候的大型卡车,一车装70吨石头,车轮比人高。。 那些都是柴-电传动的,还是因为电传动匹配好

内燃机、变速器特性对汽车驾驶的影响 ----

科普工作做了好多哦,写不动了,下面书归正文,继续将讲车

我开的速腾2.0排量,170牛米扭矩,85KW千瓦最大功率

如果我和827的黄海DD6118S31比红绿灯起步,IsBe220柴油机机

虽然功率才160千瓦,比我大一倍,但是扭矩高达1700牛米,是速腾的10倍 虽然DD6118S31车身11米,重十多吨,可是红绿灯起步我占不到太大的便宜。。。

怎么办?

用好你的扭矩,柴油机最大特点就是低转速扭矩强劲 汽油机呢?高转速扭矩才能上来

小型车辆的汽油发动机的转速一般最低是750,叫做怠速 就是闲的没事干,发动机最低自己维持运行的速度 低于怠速——熄火,不转了

最高转速一般6000,再高了就爆炸了,即爆缸

F1比赛不是就老爆缸么,发动机都两万转的转速,肯定容易爆

在750~6000的范围内,发动机有一个最大扭矩输出点,有一个最大功率输出点 这个就是工况图

一般车辆的最大扭矩点是在3000~4000之间出现,最大功率是5000~6000之间出现 好多人开车的时候起步是1000转多起步,2000转加档

注意:当2000转加档的时候,其实发动机还没达到最大扭矩输出点,就加档了 这样,就形成了加速无力

如果一直不换档,转速从怠速持续上升到最大扭矩输出点 你就会发现不但速度越来越快,而且加速度也在上升

这里汽车加速的加速度可不是恒定的,因为扭矩变大了了,自然加速度也变大 当超过了最大扭矩输出点后,扭矩开始下降了 此时车依然实在加速,只不过加速度越来越小。。感觉加速没力量了 所以说,为了让车加速最凌厉,最好是超过最大扭矩输出点后,再换档

但是,达到最大扭矩输出点4000转换档,发动机转速很高,噪音大,废油 不用达到4000转换档啊,试试3000转换档,照样比2000转换档动力强的多 市区内开车,可能最快也就70~80的样子,因为环路限速么 此时车辆的功率是100马力还是200马力不重要,扭矩更重要

对于自动档车辆,变速箱有一个D档位置,即自动驾驶

此时变速箱电脑一般处于经济模式,尽可能的低转速,早加档,省油 但是,加档时机也太早了

比如上北四环的京承高速匝道,60公里时速,居然6档上,转速才1000多 这样是省油,但是太无力了,1000多的转速爬坡很痛苦,发动机光叫不走 所以要尽快换档——换到自动变速箱的运动模式——S档 或者按下OD超车按钮之类的开关

此时变速箱将不在以省油为第一目标,换档转速会被推迟到2000多甚至3000多 也就接近了最大扭矩输出转速

再去上同一高架路,就能发现是60公里,4档,2000转爬坡 此时扭矩非常充沛,爽就一个字,随心所欲加减油门不在痛苦

很多人为了省油,长期让发动机低转速运行,就会觉得车很面,加速无力 并且由于低速运行,会造成汽油燃烧不完全,内部积炭,导致工况更差 ——恶性循环了

省油不省车,省车不省油

是为了车好开车舒服,还是为了剩那百公里一个油 真正爱车的人心中都应该有数吧

完.

第三篇:必修二第三章机械能守恒功 功率知识点总结(思维导图)

你没有能力改变任何东西,你能改变的只有你自己!

瓜子宝典八:机械能守恒定律

你没有能力改变任何东西,你能改变的只有你自己!

第四篇:《功和功率》复习教案

《功、功率和效率》复习教案

一、学习目标:

1. 能通过复习进一步认识功的概念、理解做功的两个必要因素; 2. 理解功和功率的计算公式,并能进行有关运算;

3. 认识定滑轮、动滑轮,了解简单的滑轮组,理解什么是机械效率。

二、重、难点:

1. 理解做功的两个必要因素;理解功和功率的计算公式,并能进行有关运算。

2.认识简单的滑轮组,会计算其机械效率。

三、教学思想:

由于三年级教学时间紧、任务重。在上课前小组教研确定复习版块,把教材重新组合,力求高效。一般在教学前让学生做复习提纲,通过做复习提纲,把本课中的知识点进行剖析并记忆,在课堂上主要检查学生的理解情况,通过中招题进行练习,达到复习的目的。

四、教学过程:

(一)巩固训练(夯实基础、备战中招) 版块一:功

教师先提问并讲解做功的两个必要因素,通过课件列举没有做功的例子:如“搬而未动”是有力没有距离;汽车关闭发动机后,由于惯性向前滑行一段距离,在这个过程中牵引力没有做功,因为有距离没有牵引力;吊车吊着物体沿水平方向移动一段距离,拉力没有做功,因为在拉力的方向上没有移动距离,题中给的距离与拉力垂直,没有关系。然后让学生练习: 1.下列有关力做功的说法中正确的是:( ) A. 书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功。 B.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功;

C.吊车吊着货物在水平方向上前进了5m,拉力对货物做了功; D. 小明把书从地面上捡起来,小明没有对书做功 ;

2.一个同学用120N的力,将一个4N重的足球踢到25m远处。对他踢球时做功的情况,下列说法中正确的是:( ) A.做功300J B.做功100J C.没有做功 D.做了功,但条件不足,无法计算做功的多少 3.小明将放在水平面上重为3N的物理课本水平匀速拉动0.5m。所用的水平拉力为1N,则课本重力做功 J,水平拉力做功 J。

学生在说答案的过程中要求讲方法,这样可以加深理解;另外做完后对版块一进行总结。 版块二:功率

教师先举例两个学生比赛爬楼,问在这个过程中做功没有?做了功,怎样比较做功的快慢呢?启发学生思考:假如他们体重相等,让他们爬上同样的高度,比较时间;也可以比较在同一时间内看谁上的高;假如体重不同,上的高度、用的时间都不同,只能分别计算,比较他们在单位时间里做的功。从而引出功率,在这个过程中也体现了物理中的“控制变量法”。然后让学生进行练习: 1.一辆车开进了泥潭中,司机取来一个动滑轮欲将汽车从泥潭中拉出,如下图所示,若司机用750N的拉力在5s内将汽车水平匀速拉动1m,那么司机所做的功是 J,司机做功的功率是 W。 2.关于功和功率的说法正确的是( ) A.做功快的机器,它的功率一定大 B.做功多的机器,它的功率一定大

C.做功多并且用的时间长的机器,它的功率一定大 D.物体做功所用时间越短,功率越大

3.中学生小华在一次跳绳的体能测试中,1min内跳了120次,每次跳离地面的高度约为5cm,则他跳绳时的功率最接近( )

A.5W B.50W C.500W D.5000W 学生在说答案的过程中要求讲方法,这样可以加深理解;另外做完后对版块一进行总结。

版块三:滑轮组的效率

1.机械效率的计算公式: 2.如右图,用拉力F拉着货物上升了一定高度,则

此滑轮组中做的有用功是 ;

额外功是 ; 总功是 。 3.总功、有用功、额外功三者之间的关系是 。 4.如何提高机械效率?

这部分内容让学生通过小组交流进行解决,对于“如何提高机械效率?”学生回答的不全面,教师可通过公式进行引导。然后结合中招试题进行练习,看学生的理解、掌握情况。

(二)、中考链接(把握现在、成就未来) 1.如右图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向右移动了3m,在这个过程中( )

A.拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功 C重力做了600J的功. D. 重力做了1200J的功

2.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比( )

A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加 C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少

3.在新农村建设中,为将一批建材运到10m高的施工处,工人利用如图所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材,不计绳重和摩擦。试问:

(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少? (2)该滑轮组的机械效率是多少?

第三题找两、三个学生演板,然后让其它学生指出不足、不妥之处,引起学生注意。

课讲完后给学生五分钟时间让学生在小组内交流,不懂得问题通过小老师讲解进一步掌握。 课后反思: 本节课作为一节复习课,采用教师简单讲解,学生练习的方式,讲练结合,学生掌握的比较好。在授课中让学生分析问题,大面积提问学生,努力体现“教师引导、学生为主体”的教学方式,学生参与面广,精力集中,另外有利于培养学生分析、解决问题的能力及语言表达能力。不足之处是讲的点儿有点多,但知识面不够广,还有难度不高。在今后教学中要加强备课,把复习课上好、上实,努力提高课堂效果。

《功、功率和效率》复习教案

九 年 级 物 理

第五篇:功和功率教学设计

第一课时 活动一:知识回顾

力对物体所做功的求解公式是什么? 答: W=Fs 活动二:思考与讨论

实例1:一台甲起重机在 1min 内把1吨的货物匀速提升到预定高度,另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提升到相同高度。

实例2:一台甲起重机在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。

提出问题:

1、这两个起重机对货物做的功有什么关系?

2、这两个起重机哪一个做功的快?

3、你又是怎么比较它们做功快慢的?

学生分组讨论,展示讨论的结果。

得出结论:功率是表示力对物体做功快慢的物理量。定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值。定义式P=W/t,功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。 活动三:分组探究

提出问题:根据功率的定义,功率是平均功率,力对物体做功时有无瞬时做功的快慢--瞬时功率? 说明:即使是同一个力做功,做功的功率也可能是变化的,在一段时间内力对物体做功的功率,实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率:描述一段时间内做功的平均快慢。瞬时功率:表示在某一时刻做功的快慢。

展示成果:瞬时功率公式:P=Fv

平均功率P=Fv (V是平均速度); 瞬时功率P=Fv (V是瞬时速度);一般表达式:P=Fv 活动四:讨论区分机械的“额定功率和实际功率” 成果展示,各小组派代表汇报组内讨论的结果。 第二课时

研究性学习:机车启动过程探究

1.成立课题研究小组组内人员构成采取“异质”组合原则;各小组间保证研究实力均等,小组间实现“同质”。每组9人, 各成员选出组长1名、副组长2名,负责每名同学的分工和本组研究课题的开展和管理。 2.小组分工与策划

9人可分成三个小组,每组3人,第一组收集各种机械的铭牌数据,第二组研究起重机以恒定功率提升货物时,速度、牵引力、

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