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时间:2015-09-12 14:53
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做工最好的机械键盘
分析:(1)由功的公式求出物体直接被提高与沿斜面上升所做的功,然后证明所提出的问题;(2)使用斜面可以省力,斜面越平缓越省力,但同时也就越费距离,据此分析判断.解答:解:(1)将重为G的物体升高h,动力所做的功W1=FL,克服阻力所做的功W2=Gh,根据机械功的原理W1=W2,即FL=Gh,F=hLG,因为L>h,所以F<G.&&&(2)由图知,乙、丙螺丝钉高度相同,乙螺丝钉螺纹密、螺线长,相当于斜面较长.因为斜面高度一定时,斜面越长,使用起来越省力.所以乙螺丝钉使用起来更省力.点评:(1)熟练应用功的计算公式、功的原理是正确解题的关键;(2)斜面也是我们日常生活中常用的一种机械,而螺旋作为斜面的一类在现实生活中也有很广泛的应用,学习中要注意理论联系实际,养成善于观察,勤于思考的良好习惯.
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科目:初中物理
来源:素质教育新学案·物理·九年级·全一册
阅读文章,回答文后的问题:
永 动 机
人们在长期的生活和生产中认识到,人类的生存和发展离不开能源.人们是多么渴望生产一种不需要耗用任何能量而能永远不停工作的机器--永动机.下图所示的是一个永动机的设计方案:轮子中有一个转动轴,轮子边缘安装着12个可活动的短杆,每个短杆的一端装有一个铁球.方案的设计者认为右边的球与左边的球离轴远些,因此,右边的球产生的转动力矩要比左边的球产生的转动力矩大.这样轮子就会永无休止地沿着箭头所指的方向转动下去,并且带动机器转动.但事实上并未实现不停息的转动.仔细分析一下就会发现,虽然右边每个球产生的力矩大,但是球的个数少,左边每个球产生的力矩小,但是球的个数多.于是,轮子不会持续转动下去而对外做功,只会摆动几下,便停在图中所画的位置上.
17~18世纪,永动机最为流行,人们曾提出各种永动机设计方案,有采用“螺旋汲水”,有利用轮子的惯性、水的浮力或毛细作用的,也有利用同性磁极之间排斥作用的.18世纪末,不少科学家开始怀疑制造永动机的可能性.1775年,法国科学院决议不再受理永动机的设计方案.这些事实,使人们逐步悟出一个道理:永动机不可能实现是由于某一普遍定律的限制,而这条定律至今还没发现.因此,它启示人们不再为设计永动机而煞费苦心,转而致力于这一未发规定律的挖掘工作.
17~18世纪,经典力学中已蕴涵着机械能的转化和守恒的初步思想.伦福德等人对摩擦生热的研究,否定了热质说,提示了机械能与物体内能变化的关系.1800年发明了电池,不久又发现了电流的热效应、磁效应、化学效应及电磁感应,科学家们进一步展示出了自然界不同现象的相互联系、相互转化的图景.在其他方面,如生物学发现了动物的体温和进行机械活动的能量跟它摄取的食物的化学能有关.这一切,都为能量守恒发现做了必要的准备.19世纪40年代,不同国家的十几位科学家以不同的方式,各自独立地提出了能量守恒定律.人们认识到:能量既不会消灭,也不会凭空产生,能量有各种不同的形式,可从一种形式转化为另一种形式,从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中能量的总量保持不变.能量守恒定律使永动机幻梦被彻底地打破.
在制造上面所说的第一类永动机的这一尝试失败之后,一些人又梦想着制造另一种永动机,希望它不违反能量守恒定律,而且既经济又方便.例如,这种可直接从海洋或大气中吸取热量使之转化为机械功.由于海洋和大气的能量是取之不尽的,因而这种热可永不停息地运转做功,也是一种永动机.然而,在大量实践经验的基础上,英国物理学家开尔文于1851年提出一条新的普遍原理:物质不可能从单一的热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响.看来永动机只是人们的美好愿望,永远也不可能实现.
(1)人类梦想制造的永动机有哪几类?为什么都没有实现?
(2)下图是两位发明家自制的永动机模型.你能否和其他同学讨论一下,它们能“永动”吗?
(3)人们为什么热衷于发明与制造永动机?
科目:初中物理
阅读下面关于“永动机”的资料,谈谈你对“永动机”的看法.
在欧洲,早期最著名的一个永动机的设计方案是13世纪一个叫亨内考的法国人提出来的.从哥特时代起,永动机的设计方案越来越多.17世纪和18世纪,人们又提出过各种永动机的设计方案,有采用“螺旋涉水器”的,有利用轮子惯性的、水的浮力或毛细作用的,也有提出利用同性磁极间排斥作用的,但是这些方案都无一例外地以失败而告终.他们长年累月地在原地打转,创造不出任何成果.通过不断的实践和尝试,人们逐渐认识到:任何机器对外界做功,都要消耗能量,不消耗能量,机器是无法做功的.同时一些著名的科学家像斯台文、惠更斯等都开始认识到用力学方法不可能制造出永动机.
在制造第一类永动机的一切尝试失败之后,一些人又梦想着制造第二种永动机,希望它不违反热力学第一定律,而且既经济又方便.如永动机可直接从海洋和大气中吸取热量使之完全变为机械功.由于海洋和大气的能量取之不尽,因而这种热机可以永不停息地运转做功.然而在大量的实践经验的基础上,英国物理学家开尔文于1851年提出一条新的普遍原理:物质不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,这样第二类永动机的想法也破产了.
永动机的想法在人类历史上持续了几百年,这个神话被驳倒,不仅有利于人们正确地认识科学,也有利于我们正确地认识世界.
科目:初中物理
题型:阅读理解
人教版第十五章 & 功和机械能&复习提纲&& 一、功& 1.力学里的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。& 2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。& 巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。& 3.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS。& 4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。& 5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。& 二、功的原理& 1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。& 2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)& ①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。& ②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。& ③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。& ④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。& 3.应用:斜面& ①理想斜面:斜面光滑;& ②理想斜面遵从功的原理;& ③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。& 如果斜面与物体间的摩擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。& 三、机械效率& 1.有用功:定义:对人们有用的功。& 公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总& & & & &斜面:W有用=Gh& 2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。& 公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)& 斜面:W额=fL& 3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功& 公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η& & & &斜面:W总= fL+Gh=FL& 4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。& ②公式:&& 斜 面:&& & & & & & & & & &&定滑轮:& 动滑轮:& & & & 滑轮组:& ③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。& ④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。& 5.机械效率的测量:& ①原理:& ②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。& ③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。& ④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。& ⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:& A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。& B、提升重物越重,做的有用功相对就多。& C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。& 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。& 四、功率& 1.定义:单位时间里完成的功。& 2.物理意义:表示做功快慢的物理量。& 3.公式:& 4.单位:主单位W;常用单位kW mW 马力。& 换算:1kW=103W?1mW=106&W?1马力=735W。& 某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。& 5.机械效率和功率的区别:& 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。& 五、机械能& (一)动能和势能& 1.能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。& 理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。& ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。& 2.知识结构:&& 3.探究决定动能大小的因素:& ①猜想:动能大小与物体质量和速度有关。& 实验研究:研究对象:小钢球&&方法:控制变量。& ·如何判断动能大小:看小钢球能推动木块做功的多少。& ·如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同。& ·如何改变钢球速度:使钢球从不同高度滚下。& ③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大。& 保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;& ④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。&物体质量m/kg速度v/(m.s-1)动能E/J牛约600约0.5约75中学生约50约6约900& 练习:☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍,此时动能为牛的12倍,说明速度对动能影响大。4.机械能:动能和势能统称为机械能。 理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 (二)动能和势能的转化 1.知识结构: 2.动能和重力势能间的转化规律: ①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。 ②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。 3.动能与弹性势能间的转化规律:& ①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能。& ②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。& 4.动能与势能转化问题的分析:& ⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。& ⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。& ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。 (三)水能和风能的利用& 1.知识结构:& 2.水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。& 练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?& 答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。
科目:初中物理
题型:阅读理解
人教版第十五章 & 功和机械能&复习提纲&& 一、功& 1.力学里的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。& 2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。& 巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。& 3.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS。& 4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。& 5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。& 二、功的原理& 1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。& 2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)& ①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。& ②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。& ③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。& ④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。& 3.应用:斜面& ①理想斜面:斜面光滑;& ②理想斜面遵从功的原理;& ③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。& 如果斜面与物体间的摩擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。& 三、机械效率& 1.有用功:定义:对人们有用的功。& 公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总& & & & &斜面:W有用=Gh& 2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。& 公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)& 斜面:W额=fL& 3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功& 公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η& & & &斜面:W总= fL+Gh=FL& 4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。& ②公式:&& 斜 面:&& & & & & & & & & &&定滑轮:& 动滑轮:& & & & 滑轮组:& ③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。& ④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。& 5.机械效率的测量:& ①原理:& ②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。& ③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。& ④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。& ⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:& A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。& B、提升重物越重,做的有用功相对就多。& C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。& 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。& 四、功率& 1.定义:单位时间里完成的功。& 2.物理意义:表示做功快慢的物理量。& 3.公式:& 4.单位:主单位W;常用单位kW mW 马力。& 换算:1kW=103W?1mW=106&W?1马力=735W。& 某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。& 5.机械效率和功率的区别:& 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。& 五、机械能& (一)动能和势能& 1.能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。& 理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。& ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。& 2.知识结构:&& 3.探究决定动能大小的因素:& ①猜想:动能大小与物体质量和速度有关。& 实验研究:研究对象:小钢球&&方法:控制变量。& ·如何判断动能大小:看小钢球能推动木块做功的多少。& ·如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同。& ·如何改变钢球速度:使钢球从不同高度滚下。& ③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大。& 保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;& ④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。&物体质量m/kg速度v/(m.s-1)动能E/J牛约600约0.5约75中学生约50约6约900& 练习:☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍,此时动能为牛的12倍,说明速度对动能影响大。4.机械能:动能和势能统称为机械能。 理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 (二)动能和势能的转化 1.知识结构: 2.动能和重力势能间的转化规律: ①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。 ②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。 3.动能与弹性势能间的转化规律:& ①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能。& ②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。& 4.动能与势能转化问题的分析:& ⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。& ⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。& ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。 (三)水能和风能的利用& 1.知识结构:& 2.水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。& 练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?& 答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。简单机械与功 课件_图文_百度文库
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八年级物理下册新人教版《第十二章简单机械》测试题
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你可能喜欢做简单机械不省功 的功是指有用功对吧?_百度知道
做简单机械不省功 的功是指有用功对吧?
解释一下这一块-_-||
PS:什么决定机械功率的大小?在简单机械中 什么时候总功会变 ?什么时候有用功和额外功会变?
求物理大神解答
做简单机械运动不省功 的功是指有用功,对的。有用功是理论值,也是最小值。举例,把一个物体,水平移动(如散步),有用功为零,向上提(如你上楼)则有有用功与重量、高度有关。功率=力量*速度。即力和速度决定功率的大小。在简单机械中 什么时候总功会变 ?这取决于机械效率和做功时间。什么时候有用功和额外功会变?上面的总和分析
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