第五节、功的原理
学习目标 :
1、了解功的原理,知道使用任何机械都不省功;
2、知道轮轴和斜面也能省力;3、应用功的原理进行简单的计算。
(一)探究功的原理
使用杠杆、滑轮这些简单机械有的能够省力,有的能够省距离。但是能省功吗?这节课
我们就来探究这个问题。
1、要把重为 G 的物体运到高为 h 的地方,有什么办法?
①人直接拿上去,人做的功 W1= ;
②用动滑轮(不计动滑轮重及摩擦)将重物提升 h,拉力 F 做的功 W2= ;
2、分析与总结:①使用动滑轮能 ,但不能 。
②进一步研究表明:使用任何机械都不能 ,这个结论称为 。
注意:功的原理对任何机械都适用。
3、思考:既然使用任何机械都不能省功,为什么人们还要使用机械呢?
典型例题 1:(2018 淄博),如图所示,AC >BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面 AC、
BC 匀速推上顶端,推力分别为 F1、F2,功率分别为 P1、P2。在不考虑摩擦的情况下
A.F1 < F2,P1 = P2
B.F1 > F2,P1 > P2
C.F1 = F2,P1 = P2
D.F1 < F2,P1 < P2
(二)探究斜面的特点
1、如图,一光滑斜面长为 L,高为 h,物体重为 G, F 为沿斜面向上拉物体的力,利用斜面
将重物匀速拉到斜面顶端做的功 W1= ,如果不用斜面,直接将重物举高 h
做的功 W2= ,由功的原理可知:W1 W2,即 ,则
F= 。
2、分析得出结论:斜面长是斜面高的几倍,拉力就是物体所受重力的 ;斜面能
够 ;物体升高相同的高度时,斜面越长,越 。
3、斜面的应用有
典型例题 2:如图所示。将绳子的一端拴在光滑斜面的顶端,使绳绕过圆木,用手拉住绳子
的另一端,将圆木拉上斜面。已知圆木的质量为 20 千克,斜面长 4 米,高 1 米,不计摩擦,
求手的拉力和拉力所做的功。
当堂训练:
1、判断下列说法的正误:
(1)使用省力的机械就能省功,但要费距离 ( )
(2)省力的机械一定费距离,不省功 ( )
(3)既省力又省距离的机械是不存在的 ( )
(4)只要科学技术达到一定的水平,我们就可以研制出省功的机械 ( )
2、机械师设计制造的任何机械都遵循 原理,它的内容是 。
使用机械的目的是省 或者省 ,但不能省 。
3、使用下列简单机械,在不考虑机械自重和摩擦的情况下,总是能够省力的有:__________。
(A) 杠杆; (B) 定滑轮; (C) 动滑轮; (D) 轮轴; (E) 斜面
4、一光滑斜面高 h=1m,长 L=4m,重 200N 的物体在沿斜面向上的拉力 F 的作用下,匀速
运动到斜面顶端,由功的原理可知:F=____N,斜面对重物的摩擦力为____N,若斜面高度
不变,要使拉力更小些,则必须使斜面的长度____(选填“变大”、“变小”或“保持不变”)。
5、山区里常常可看见挑夫挑着重物上山,在斜坡上走 S 形路线,他们这是为了 ( )
A.使人做的功少一点 B.使人省力一些
C.这是他们的习惯 D.以上说法都不对
6、把一重物从底端分别沿如下左图所示的 BA、CA、DA 三个光滑斜面推向顶端 A,推力
所做的功分别是 WB、WC、WD,则它们的关系是 。
7、如上右图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶
点 A,已知 AB>AC, 施加的力分别为 F1、F2,拉力做的功为 W1、W2,拉力做功的功率分
别为 P1、P2,则下列判断中正确的是 ( )
A、F1W2, P1>P2
C、F1