人教版九年级物理功和机械能易错剖析
概要:功和机械能一章涉及的重点知识有功、功率的概念和计算,斜面和滑轮组的机械效率,动能、势能的影响因素及相互转化等。由于概念较多,且概念间相互交叉,再加上与滑轮组结合,很多同学常出错。 一、理解功的概念时出错 例1.(2010 苏州)一建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力为 N。撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5m,这是由于小车具有 。在上述小车前进15.5m的过程中,建筑工人对小车做的功为 J。 错解:50 惯性 775 错因:解答错在第三个空。认为工人对小车做的功中涉及的距离就是15.5m。实际上只有前15m是小车受推
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功和机械能一章涉及的重点知识有功、功率的概念和计算,斜面和滑轮组的机械效率,动能、势能的影响因素及相互转化等。由于概念较多,且概念间相互交叉,再加上与滑轮组结合,很多同学常出错。 一、理解功的概念时出错 例1.(2010 苏州)一建筑工人用50N的水平推力推小车,使小车在水平地面上匀速前进了15m,小车受到的阻力为 N。撤去推力,小车仍然能继续向前运动0.5m,这是由于小车具有 。在上述小车前进15.5m的过程中,建筑工人对小车做的功为 J。 错解:50 惯性 775 错因:解答错在第三个空。认为工人对小车做的功中涉及的距离就是15.5m。实际上只有前15m是小车受推力而移动的距离,后0.5m小车虽然前进,但没有推力,自然推力不做功。因此整个过程工人对小车做的功为。 正解:50 惯性 750 反思:要准确理解做功包括两个必要因素:一是物体要受到力的作用,二是物体要在这个力的方向上下通过一定的距离。所以下面三种情况下是不做功的:有力作用在物体上,但没有使物体移动,这个力就没有做功;由于惯性,物体做匀速直线运动而发生移动,没有力对物体做功;如果作用力和物体发生位置移动的方向垂直,说明物体没有在这个力方向上通过距离,那么这个力对物体也没有做功。 二、辨别功、功率、机械效率时出错 例2.(2010宜昌)关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( ) A.机械效率越高的机械做功越快 B.机械效率越高的机械做功越多 C.功率越大的机械做功越快 D.功率越大的机械做功越多 错解:选A、B或D 错因:错选的原因是不能正确辨别功、功率和机械效率的关系。机械效率用有用功与总功的比值来反映。它与时间无关,因此不能反映做功的快慢。机械效率越高,表示总功相等时,机械做的有用功越多;或做相等的有用功时,总功小。功率用功与时间的比值来反映。功率大反映做功的快;或相等时间内做功多;再或者表示做相等的功用时少。 正解:C 反思:准确理解功、功率和机械效率的定义有助于我们理解三者的关系。功率和功之间没有直接的因果关系,功率大多只反应做功快,但时间短时做功不一定多。功和机械效率之间也没有直接的因果关系。功率和机械效率是完全无关的两个量,功率表示做功的快慢,而机械效率是有用功和总功的比值,它们是完全不同的。 三、使用动滑轮时几个关系出错 例3.(2010四川巴中)如图1所示,重为80N的物体M,在30N的拉力F作用下,以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的示数为 N,拉力F在5s内做的功W= J,拉力的功率P= W。(不计滑轮重,不计绳重,不计绳与滑轮之间的摩擦) 错解:40 30(或60) 6(或12) 错因:做第一个空时,认为使用动滑轮能省一半力,所以弹簧秤的示数为物体重力80N的一半为40N。实际上此时因为是水平拉动物体,拉力与摩擦力有关,与物体重力无关。另外图中拉力作用在动滑轮的轴上,弹簧秤的示数应该是拉力的一半,即为15N。做第二空时,可以先计算物体移动的距离为1m,误认为拉力作用点移动的距离与物体相等,也有不少同学认为拉力作用点移动的距离是物体的二倍,导致功和功率计算错误。实际上,拉力作用点移动的距离是物体的一半。 正解:15 15 3 反思: 1.使用滑轮或滑轮组时,拉力不一定与物体重力有关。当竖直装配时,拉力与物体重力有关系;如果水平装配,拉力与摩擦力有关。 2.使用动滑轮不一定省力。动滑轮正常使用时(即物体挂在轴上,拉力在轮上)能省力;当物体在轮上,拉力在轴上(如本题中的情况)时,要费力。 3.拉力移动的距离与物体移动的距离不同。动滑轮省力使用时,要费一半距离;动滑轮费力使用时,能省一半距离。关于后一条这里介绍两种方法帮助大家理解:①拉力F
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