功 功率 機(jī)械效率

1、功 功率 機(jī)械功率 支河中心校陳金龍 ?？键c(diǎn)一功常考點(diǎn)一功 1功的定義：物理學(xué)中，把力與物體在力的方向上通過的距離叫做功2做功的兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的 ；二是物體在 的方向上移動(dòng)的 幫你歸納力不做功的三種情況：1.有力作用在物體上，但物體沒有移動(dòng)距離.2.有力作用在物體上，物體雖然移動(dòng)了距離，但移動(dòng)的距離不是在力的方向上(與力的方向垂直).3.物體由于慣性而移動(dòng)距離前兩種情況有力無功，即“勞而無功”，第三種情況中，有移動(dòng)距離但沒有力，即“不勞無功”力力距離3功的計(jì)算：功等于 跟物體在力的方向上通過的 的乘積公式：W 4功的單位： ，1 J1 Nm.5感覺功的大?。喊岩粋€(gè)雞蛋舉高1 m

2、所做的功大約是0.5 J.6功的原理：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功都等于不使用機(jī)械直接用手所做的功，即使用任何機(jī)械都不省功 幫你歸納應(yīng)用功的公式時(shí)：1.分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力.2.公式中的s一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)關(guān)系.3.功的單位“J”(1 Nm1 J)不要與力和力臂的乘積單位(Nm，不能寫成J)混淆.4.做功的多少由WFs決定，與物體做勻速運(yùn)動(dòng)還是變速運(yùn)動(dòng)無關(guān)力距離Fs焦耳(J J) ?？键c(diǎn)二功率?？键c(diǎn)二功率 1功率： 與 之比叫做功率，它是表示做功 的物理量2公式P ，其單位有 、 還可以推導(dǎo)出公式 ，由公式可知，當(dāng)功率一定時(shí)，減小速度，可以增大牽引力，如汽車

3、上坡等功做功所用時(shí)間快慢瓦特(W W) 千瓦(kWkW)3測(cè)功率(如爬山、上樓梯等)原理： ，需測(cè)的物理量有 、 、 易錯(cuò)警示功率是表示物體做功快慢的物理量，不表示做功的多少比較功率的大小時(shí)不能只看做功的多少或做功時(shí)間的長(zhǎng)短功率和功是兩個(gè)不同的概念，做功多，不一定做功快，反之，做功快，不一定做功多功率的公式 是指在t時(shí)間內(nèi)的平均功率，而不是某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率人的體重上升高度所用時(shí)間 ?？键c(diǎn)三機(jī)械效率?？键c(diǎn)三機(jī)械效率 1有用功： 2總功： 3額外功： 4機(jī)械效率： ，表達(dá)式： 幫你歸納1.任何機(jī)械的機(jī)械效率都小于1；機(jī)械效率只是一個(gè)比值，沒有單位.2.機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示.3.機(jī)械效率與功率

4、不同機(jī)械效率是有用功在總功中的比值，而功率是反映做功快慢的物理量 為達(dá)到目的必須做的功利用機(jī)械時(shí)對(duì)機(jī)械所做的功不需要但又必須做的功有用功與總功的比值1.（2016安徽）某家用轎車，重為1.5104N，當(dāng)車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h，消耗汽油 3kg，期間車受到的阻力為車重的0.08倍。已知汽油的熱值為4.6107J/kg，在此過程中，求： （1）車通過的路程； （2）牽引力做功的功率； （3）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。【答案】（1）36km（2）2.4104W（3）31.32（2015安徽）某同學(xué)利用斜面勻速提升重為500N的物體，已知沿斜面的拉力做功為1000J，斜面的機(jī)械效率為60

5、%，則物體被提升的高度為 m。 解析：由題意可知W總1000J，60%，根據(jù)W有用W總可知W有用600J，又W有用Gh可推得h1.2m。 3（2015安徽）如圖所示，一輕繩繞過定滑輪，一端與粗糙水平桌面上的滑塊相連，另一端懸掛一個(gè)沙桶。調(diào)整桶內(nèi)砂的質(zhì)量，當(dāng)沙桶和砂的總質(zhì)量m=0.2kg時(shí)，沙桶和滑塊都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小v=0.5m/s。不計(jì)滑輪的摩擦，求沙桶和滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：（1）滑塊受到的摩擦力大小;（2）沙桶和砂所受的重力在2s內(nèi)做的功。解析：（1）由于沙桶和滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滑塊在水平方向上受平衡力的作用，F(xiàn)拉f；而沙桶對(duì)滑塊的拉力F拉與滑塊對(duì)沙桶的拉力F拉，是一對(duì)作用力和反作用

6、力，即F拉F拉，；由于沙桶在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故F拉G桶；故fG桶mg0.2kg*10N/kg2N。（2）由于利用定滑輪，故重物移動(dòng)的速度跟滑塊移動(dòng)的速度相等，2s內(nèi)重物在重力方向移動(dòng)的距離為svt0.5m/s*2s1m，重力做的功為：WGs2N*1m2J。4（2014安徽）攀巖是一項(xiàng)挑戰(zhàn)自然，超越自我的驚險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)。一位攀巖者體重為520N，背著生為8kg的背包，用時(shí)40min登上高為9m的峭壁。在此過程中攀巖者對(duì)背包做功_J，他做功的平均功率是_W。（g取10N/kg）720 2.255（2014安徽）工人師傅使用一個(gè)動(dòng)滑輪將400N的重物勻速提升3m高處，假如拉力的方向豎直向上、大小為250N

7、，則（ ） A.拉力所做的功為750J B.機(jī)械的效率為80% C.若用該動(dòng)滑輪提升更重的貨物，機(jī)械效率將保持不變D.若采用輕質(zhì)滑輪完成原任務(wù)，機(jī)械效率將保持不變B6（2013安徽）我國(guó)設(shè)計(jì)的“中華月球車”今年將登陸月球，圖為該車的模型。物體在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的1/6，月球車的質(zhì)量為120kg，它在月球表面受到的重力為 N。若它在月球表面上方豎直下落4m，則重力對(duì)它做的功為 J。7（2012安徽）如圖所示，有一斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，高為h，現(xiàn)用力F沿斜面把物重為G的物體從底端勻速拉到頂端已知物體受到斜面的摩擦力為f，則下列關(guān)于斜面機(jī)械效率的表達(dá)式正確的是（）G hA.=1

8、00%fLG hB.=100%(F-f)L.100%().100%G hCFfLG hDG hfLD8（2012安徽）一輛小汽車在平直公路上勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為2000N，速度為108km/h（1）求小汽車勻速行駛時(shí)受到的阻力大小（2）求牽引力在10min內(nèi)所做的功（3）若發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力用F表示，小汽車的速度用v表示，請(qǐng)推導(dǎo)出牽引力的功率P=Fv9（2011安徽）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置研究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下： 用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在A點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿保持水平； 豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速上升(保持0點(diǎn)

9、位置不變)，在此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F，利用刻度尺分別測(cè)出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2。 回答下列問題：(1)杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為=_ _。(用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示)(2)本次實(shí)驗(yàn)中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是:_ 。 (3)若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至C，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將_(選填“變大”、“變小”或“不變”)。10（2011安徽）斜面是一種常見的簡(jiǎn)單機(jī)械，在生產(chǎn)和生活中利用斜面提升物體可以省力。圖示為傾角=30的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，將一物體從斜面底端勻速拉上 斜面，已知物體上升的高度h=1m (

10、1)求拉力F做的功； (2)若斜面的高度H一定，傾角可以改變，試推導(dǎo)：在不考慮摩擦?xí)r，用平行于斜面的拉力F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端，越小,F越小。 11（2010安徽）現(xiàn)在地震時(shí)有發(fā)生，于是人們開始重視加固維修房屋，常?？梢钥吹綀D示的場(chǎng)景。假如該工人通過滑輪把50kg的水泥緩緩提升4m到房頂，所用拉力約300N。該機(jī)械的效率約_。12（2010安徽）某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為6104W，在水平路面上勻速行駛時(shí)受到的阻力是1800N。在額定功率下，當(dāng)汽車勻速行駛時(shí)，求：(1)發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的牽引力大小；(2)行駛速度的大??；(3)行駛5min牽引力所做的功。 典例典例1 功、功率的計(jì)算功、

11、功率的計(jì)算 例例1 小生同學(xué)用100 N的推力推動(dòng)重500 N的木箱，使木箱沿推力方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，10 s內(nèi)前進(jìn)了6 m求：小生同學(xué)對(duì)木箱所做的功和功率 解析：小生同學(xué)對(duì)木箱所做的功 ;功率答：小生同學(xué)對(duì)木箱所做的功和功率分別是600 J和60 W. 【方法點(diǎn)撥】知道小生同學(xué)用的推力和木箱沿推力方向移動(dòng)的距離，利用WFs可求小生同學(xué)對(duì)木箱所做的功，再根據(jù) 即可求出功率典例典例2 機(jī)械效率的計(jì)算機(jī)械效率的計(jì)算 例2 建筑工人用如圖所示的裝置把重400 N的物體勻速提升3 m所用的手拉力為300 N則該工人所做的有用功為 J，總功為 J，該滑輪組的機(jī)械效率是 若用該裝置提升500 N的重物，此

12、時(shí)滑輪組的機(jī)械效率將 選填“變大”、“變小”或“不變”)例 2 圖12001200180066.7%66.7%變大 解析：本題考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算以及影響滑輪組機(jī)械效率大小的因素知道提升重物所做的功是有用功，拉力所做的功是總功是解題的關(guān)鍵有用功 ；總功 ；機(jī)械效率 ；由 可知，動(dòng)滑輪重力不變，只增大物重G，滑輪組的機(jī)械效率會(huì)變大學(xué)生隨堂鞏固1 1要測(cè)量小明通過樓梯上樓時(shí)的功率，不需要測(cè)量的是( ) A身體質(zhì)量B通過的樓梯高度 C通過的路程 D上樓所用的時(shí)間 解析：測(cè)人上樓的功率與人通過的路程無關(guān)，只與人的體重、人上樓的時(shí)間以及人上樓的高度有關(guān)C2教材拓展題 以下實(shí)例所列舉的幾個(gè)力中，沒有

13、對(duì)物體做功的是( )A小車在推力作用下向前運(yùn)動(dòng)了一段距離B物體在繩子拉力作用下升高了一段距離C石頭未搬動(dòng)D船在水的作用下前進(jìn)一段距離c3一個(gè)重為2 N的皮球從10 m高處下落3 m的過程中，重力對(duì)它所做的功為( ) A20 J B6 J C14 J D26 J 解析：重力對(duì)它所做的功WGh2 N3 m6 J，故選B.B4教材拓展題如圖，小麗和爺爺進(jìn)行爬樓比賽他們同時(shí)從一樓出發(fā)，爬到五樓，結(jié)果小麗最先到達(dá)已知小麗的體重比爺爺?shù)捏w重小下列說法正確的是( )A爬到五樓時(shí)，小麗做的功比爺爺做的功多B爬到五樓時(shí)，爺爺做的功比小麗做的功多C小麗做功的功率一定比爺爺做功的功率大D爺爺做功的功率一定比小麗做功

14、的功率大 解析：小麗的體重比爺爺?shù)捏w重小，爬到五樓時(shí)，高度相同，由WGh可知，爺爺做的功比小麗做的功多，故A錯(cuò)誤，B正確爺爺做的功比小麗做的功多，但爺爺用的時(shí)間比小麗長(zhǎng)由 可知，爺爺做功的功率與小麗做功的功率無法比較，故CD錯(cuò)誤 第 4 題圖B5下列關(guān)于機(jī)械效率的說法正確的是( )A機(jī)械效率不可能達(dá)到100%B隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械效率可能會(huì)大于100%C滑輪組的機(jī)械效率一定大于動(dòng)滑輪的機(jī)械效率D杠桿的機(jī)械效率一定大于動(dòng)滑輪的機(jī)械效率 解析：科技無論怎么發(fā)展，機(jī)械元件之間摩擦都不能消除，機(jī)械效率不可能達(dá)到100%，更不會(huì)大于100%，故A正確，B錯(cuò)誤滑輪組的機(jī)械效率、動(dòng)滑輪的機(jī)械效率、杠桿的

15、機(jī)械效率高低，跟機(jī)械的重、提起物體的重、摩擦、繩重等有關(guān)，在這些不能確定的情況下不能確定哪種機(jī)械的機(jī)械效率更大一些，故CD錯(cuò)誤故選A.A6工人站在地面上，用定滑輪將27 kg的物品吊運(yùn)到10 m高處，使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是 若不計(jì)繩重和摩擦，勻速吊運(yùn)所需的拉力是 N；若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是300 N，則工人所做的有用功是 ，定滑輪的機(jī)械效率是 g取10 N/kg) 解析：物體重力 ，定滑輪的實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，使用定滑輪的目的是可以改變施力方向，但不能省力所以若不計(jì)繩重和摩擦，勻速吊運(yùn)所需的拉力是 ；若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是300 N， ， ，改變施力方向2702702700270090%90%

16、實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化過關(guān) 實(shí)驗(yàn)一探究滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)一探究滑輪組的機(jī)械效率 命題角度：命題角度：1.實(shí)驗(yàn)過程中如何拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì).2.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù).3.控制變量法的應(yīng)用.4.補(bǔ)充表格數(shù)據(jù).5.有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算.6.分析數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論例例1 小李和同學(xué)們進(jìn)行測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)：(1)他們按照如圖所示的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中甲、乙實(shí)驗(yàn)用的是同一滑輪組在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng) 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)勻速(2)他們記錄的數(shù)據(jù)如表所示，丙實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為 50%50%(3)對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)甲、乙，可得出：同一滑輪組，提升的鉤碼 ，機(jī)械效率越高越重例 1 圖甲乙丙 解析：(1)在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)

17、這樣彈簧測(cè)力計(jì)處于平衡狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才反映了拉力的大小；(2)丙實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率(3)分析甲、乙的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，兩次使用同一滑輪組，第二次比第一次提升的鉤碼重，機(jī)械效率高，即同一滑輪組，提升的鉤碼越重，機(jī)械效率越高 實(shí)驗(yàn)二探究斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)二探究斜面的機(jī)械效率 命題角度：命題角度：1.彈簧測(cè)力計(jì)運(yùn)動(dòng)情況.2.控制變量法的應(yīng)用.3.機(jī)械效率的計(jì)算.4.分析數(shù)據(jù)，總結(jié)結(jié)論例例2 小紅在“探究斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，提出了以下猜想：A斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)；B斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)例 2 圖 為了驗(yàn)證自己的猜想，小紅用木板搭成了如圖所示的裝置進(jìn)行探究，記錄數(shù)據(jù)如表：(1)在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)沿斜面向上