1、讓 更 多 的 孩 子 得 到 更 好 的 教 育地址：明昊教育 電話：榻老師 無 第9頁 共8頁中考總復(fù)習(xí)：功功率機(jī)械效率(提高)撰稿：雒文麗 審稿：馮保國【考綱要求】1、理解功、功率的概念，能夠解決簡單問題，比較功和功率的大小；2、會(huì)測(cè)量簡單機(jī)械的機(jī)械效率，知道有用功、額外功、總功和機(jī)械效率，知道影響機(jī)械效率大小的因 素。【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】.定義；包含兩個(gè)必要因素產(chǎn)制一箕中工與F方向必翔一軌公式:WhF.單位:黃耳”L物理意義工做功的多少定義土功與做功所用時(shí)間之比叫做功率功 和 機(jī)Y頓能w口公式推導(dǎo)式£ P=- =Fv單位(瓦特)，1 W=1 J/s+l kW=10J w物理意義I做功

2、的快慢機(jī)械效率有用功：我們所需要的功額外動(dòng).對(duì)于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功 總功二有用功與額外功的總和定義】有用功與總功之比【公式；T【考點(diǎn)梳理】 考點(diǎn)一、功作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個(gè)力對(duì)這個(gè)物體做了功。 要點(diǎn)詮釋：(1)做功的兩個(gè)必要因素是：作用在物體上的力；在力的方向上通過的距離。(2)物體在力的方向上通過了一段距離是指距離與力具有同向性和同時(shí)性。(3)不做功的三種情況物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離，此情況叫“勞而無功”。物體移動(dòng)了一段距離，但在此運(yùn)動(dòng)方向上沒有受到力的作用(如物體因慣性而運(yùn)動(dòng))，此情況叫“不 勞無功”。物體既受到力，又通過一段距

3、離，但兩者方向互相垂直(如起重機(jī)吊起貨物在空中沿水平方向移動(dòng))，此情況叫“垂直無功”。(4)公式：W= Fs,(5)單位：焦耳(J), |1J = IN .m(6)功的原理：使用任何機(jī)械都不省功。考點(diǎn)二、功率物理學(xué)中，為了表示做功的快慢而建立起功率的概念。要點(diǎn)詮釋：1、物理意義：表示物體做功的快慢。2、定義：功與做功所用時(shí)間之比叫做功率。W3、定義式：P t4、國際單位：瓦特，簡稱瓦，符號(hào) W;常用單位還有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等等。1kW=1000W , 1W=1000mW , 1W=1J/s,_ W Fs 5、推導(dǎo)公式： P Fvt t考點(diǎn)三、機(jī)械效率 (高清課堂力學(xué) 5:功和機(jī)械能機(jī)

4、械效率)1、概念：有用功與總功之比，即 片尋2、影響斜面機(jī)械效率的因素(高清課堂力學(xué) 5:功和機(jī)械能影響滑輪組機(jī)械效率的因素)% Gh Gh 75 = =FL Gh +EL(1)物體與斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面傾角越大，機(jī)械效率越大； (2)斜面傾角相同時(shí)，物體與斜面粗糙程度越大，機(jī)械效率越小。 3、滑輪組的機(jī)械效率不計(jì)繩重和軸摩擦”紇一G精當(dāng)動(dòng)滑輪重一定時(shí)，物重越大，機(jī)械效率越大；當(dāng)物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪重越大，機(jī)械效率越小。要點(diǎn)詮釋：機(jī)械效率沒有單位，小于 1,常用百分?jǐn)?shù)表示。直接原因是：機(jī)械內(nèi)部有摩擦力，機(jī)械本身 有重力等。【典型例題】類型一、基礎(chǔ)知識(shí)體育課上兩位同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽，假如他們先后

5、從同一根桿的底端勻速爬到頂端。如果要粗略比較一下兩人做功的大小，需要知道的物理量是()A.爬桿的速度 B.爬桿的時(shí)間C.兩人的體重D.桿的具體高度【思路點(diǎn)撥】 做功的兩個(gè)必要條件為：力和在力的方向上通過的距離，題中兩人爬桿的高度相等，比較 重力的大小就可解答此題。【答案】C【解析】由W=Gh可知做功的多少與他們的體重和爬桿的高度有關(guān)，題中所給的條件是他們先后從同一根桿的底端勻速爬到頂端，即他們爬桿的高度相等，那么需要知道的物理量就是兩人的體重。【總結(jié)升華】 本題考查了功的計(jì)算，弄清做功的兩個(gè)條件是解題的關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題。舉一反三：【變式】1J的功就是（）A.把質(zhì)量為1kg的物體移動(dòng)1m所做的功

6、B.把重1N的物體移動(dòng)1m所做的功C.在1N力的作用下，物體移動(dòng) 1m所做的功D.在1N力的作用下，物體在力的方向上移動(dòng)1m時(shí)，此力對(duì)物體做的功【答案】D關(guān)于功、功率、機(jī)械效率，下列說法中正確的是（A.物體受力且運(yùn)動(dòng)時(shí)，力對(duì)物體就做了功B.功率大的機(jī)器做功一定多C.功率大的機(jī)器做功就快D .做功快的機(jī)器其機(jī)械效率一定高【思路點(diǎn)撥】 根據(jù)做功的條件、功率、機(jī)械效率的關(guān)系分析.功率是單位時(shí)間內(nèi)做的功的多少，機(jī)械效 率是有用功與總功的比值。【答案】C【解析】對(duì)物體是否做功，一定要緊緊抓住做功有兩個(gè)必要因素。例如，一個(gè)物塊在光滑冰面上勻速滑 動(dòng)的過程中，物塊是由于慣性而保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的，在水平方向上

7、不受力的作用，當(dāng)然水平方向上沒 有力對(duì)物塊做功。雖然物塊在豎直方向上受到了重力和支持力的作用，但物塊卻沒有在豎直方向上通過 距離，物塊受力與移動(dòng)的方向始終垂直，所以重力和支持力也沒有對(duì)物塊做功，因此A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。做功多少不僅與機(jī)器功率的大小有關(guān)，而且還有做功時(shí)間這個(gè)因素，所以B是錯(cuò)誤的。做功快的機(jī)器只說明其功率大，而功率的大小與機(jī)械效率的高低是沒有必然聯(lián)系的，所以D是錯(cuò)誤的。【總結(jié)升華】 本題考查功、功率、機(jī)械效率概念的理解。舉一反三：【變式】功的原理告訴我們，在使用機(jī)械時(shí)（）A.使用任何機(jī)械都能省力，但不能省功B.有些機(jī)械可以省力，有些機(jī)械可以省功C.使用任何機(jī)械都可以省力，但不能省距離D

8、.有些機(jī)械可以省力，有些機(jī)械可以省距離，但都不能省功、如圖所示，用一滑輪組拉著重為【答案】DSx1li4N的汽車沿水平方向勻速移動(dòng)，汽車所受的阻力為車重的0.03倍，此時(shí)要在繩端加一F=1000N的水平拉力，汽車移動(dòng)的速度為0.2m/s,走了 1min,試求：汽車克服摩擦力做了多少功；繩自由端拉力F的功率？（滑輪和繩的自重不計(jì)，繩足夠長）。【思路點(diǎn)撥】 本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式、功的公式的掌握和運(yùn)用，能根據(jù)滑輪組的結(jié)構(gòu)得出承擔(dān)物重的繩子股數(shù)（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的突破口，靈活運(yùn)用公式是關(guān)鍵。【答案】28800J600W【解析】汽車受力如圖所示，由于汽車勻速移動(dòng)，故物體受平衡力作

9、用，因此動(dòng)滑輪對(duì)汽車的拉力約=產(chǎn)二。一03乂 4 = 0一03x XxlO,;汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)間為1min=60s ,則車運(yùn)動(dòng)距離L=vt=0.2m/s X60s=12m,所以克服摩擦力做功= FL = 240027x 12 = 28800J 。因?yàn)槔嚨睦K子段數(shù) n=3,所以繩子自由端移動(dòng)的距離為：s =nL=3vt=36m。1 分鐘內(nèi)拉力做功 W=Fs=1000NC 36m=36000J,P=W/t =36000J/60s=600W。【總結(jié)升華】 熟記公式靈活運(yùn)用公式，是學(xué)習(xí)物理所必須的。 舉一反三：【變式】（高清課堂力學(xué) 5:功和機(jī)械能例1）用大小為F的水平力，拉物體 M由靜止開始， 在粗糙的

10、水平地面上運(yùn)動(dòng)一段距離，F(xiàn)做功為Wi,功率為Pi;若仍用水平力F拉M在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)相同的距離， F做功為W2,功率為P2。那么（）實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向，上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn) 次數(shù)斜面的 傾斜程度物塊重量G/N斜回局度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m機(jī)械效率1較緩100.15.012較陡100.3.6.7145%3最陡100.58.4160%小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟 的關(guān)系。在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為 ,物塊 和斜面的內(nèi)能增加了約 J 。分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越 。若要探究

11、斜面機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持 不變。【思路點(diǎn)撥】（1）影響斜面機(jī)械效率的因素有：斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度，題中保證了粗糙程度一定而傾斜程度不同，當(dāng)然是探究斜面機(jī)械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系；W Gh斜面的機(jī)械效率可以根據(jù)一型 Gh求出；WfeFs物塊和斜面增加的內(nèi)能，就等于物塊克服與斜面之間的摩擦力所做的功，即額外功，W=Wfe、-W有用；(2)分析表格中的數(shù)據(jù)，看斜面的機(jī)械效率隨傾斜程度的增大如何變化，從而得出結(jié)論； 要探究斜面機(jī)械效率和傾斜程度的關(guān)系，就要采用控制變量法控制斜面的傾斜程度一定。【答案】斜面的傾斜程度 20% 4高 斜面的傾斜程度【解析】(1)從題意可知，實(shí)

12、驗(yàn)過程中保持斜面的粗糙程度和物塊重力相同，只改變斜面的傾斜程度， 所以小明探究的是斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系；在拉著木塊沿斜面上升的過程中，要克服 木塊與斜面的摩擦力而做功，消耗了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)可得刀=20%(2)從數(shù)據(jù)可以看出，斜面的傾斜程度越陡，拉木塊向上的力越大，斜面的機(jī)械效率越高。【總結(jié)升華】 解答此題我們要知道： 影響斜面機(jī)械效率的因素、做功改變物體內(nèi)能、 控制變量法的使用、斜面機(jī)械效率的計(jì)算，是一道綜合題。舉一反三：【變式】有兩個(gè)人利用斜面共同將木箱拉上汽車，為了提高斜面的機(jī)械效率， 下列做法中可取的是()A.以較快的速度將木箱勻速拉上汽車B.以較

13、慢的速度將木箱勻速拉上汽車C.改由一個(gè)人將木箱勻速拉上汽車D.板長不變，改用光滑的斜面板，將木箱勻速拉上車【答案】D類型二、知識(shí)運(yùn)用、如圖所示，滑輪組在拉力F1的作用下，拉著重 300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80%物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受的阻力為56N,拉力F1的功率為Pio若滑輪組在拉力F2的作用下，拉著物體 A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動(dòng)，拉力F2的功率為P2。滑輪自重)和繩重忽略不計(jì)，則下列說法正確的是(A.Fi=168N,Pi=225WB .F2=210N,P2=35WC . F2=3Fi,P尸P2D.F尸F(xiàn)2,R=3F2【思路點(diǎn)撥】(

14、1)對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析，向左拉的有三段繩子，向右的有一段，而拉力F是向右的,物體是向左的，故拉力端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的三分之一，拉力端移動(dòng)的速度也是物體移動(dòng)速度 的三分之一。(2)題目已知機(jī)械效率為 80%可對(duì)機(jī)械效率推導(dǎo)為：產(chǎn)。n m汁 r(3)因題目已知物體移動(dòng)的速度，故對(duì)拉力功率的公式可推導(dǎo)為：打第二三_=異%廣幾一 全。/ t一 一 一 A【答案】BD【解析】Frz - b .* 31F;滑輪蛆的機(jī)喙效率：f”尸，十三=>jT- f 1u r r b1" «' 1 !MB . w >r«二拉機(jī)小二嗯/I*-q口 U.4又=F-二

15、gynli 5 切 iV/F-'Si1i P -_=F.'v_ =F .v._.=210NX7 X1. 5/e=109T ； t t蜃 i JJ同理"曾輪狷在拉力F 一作用下時(shí)，=21DK jp _3,F：=_22S56N 心一F一 80%F二/ v一二Fv -=21 01 X口 5m/后切 j 士 £ 七_(dá)上 J +£J由此分析可知：p.=r p.wp.，1金【總結(jié)升華】 本題在滑輪組的計(jì)算題中屬于難度較高的，不僅滑輪組的使用方式與平常不同，而且涉及 的物理量多，對(duì)機(jī)械效率、功率等公式都要求能進(jìn)行熟練推導(dǎo)，值得注意的是對(duì)于滑輪組的機(jī)械效率， 在機(jī)

16、械裝置和提升的重物都不變的條件下滑輪組的機(jī)械效率保持不變的，這是本題的解題關(guān)鍵。、（2012汝徽）如圖所示，有一斜面長為L,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 刀的表達(dá)式正確的是（Gh+fLXLOO«【思路點(diǎn)撥】 斜面是用來提高物體位置的，有用功等于物體重力和斜面高度的乘積，即W有用=6'總功等于物體沿斜面向上的拉力和斜面長的乘積，即W=FS5;機(jī)械效率就是有用功和總功的比值。使用斜面時(shí)，所做的額外功就是克服物體與斜面摩擦力做的功，總功等于有用功和額外功之和，據(jù)此進(jìn)行分析和判斷即可。【答案】D【解析

17、】二.斜面的高為h,物體的重力為G有用功為：Wr =Gh又.斜面長為L,拉力為F,總功為： W總=FL,，右frh則機(jī)械效率為： 二詢'"二五-，而物體與斜面的摩擦力為 f,，額外功為：外=1,則總功為： W總=W用+W外=6卜+化，“直c，h故機(jī)械效率為： 產(chǎn)十二X】0映出比，1口口乳，故D正確。【總結(jié)升華】 此題考查有關(guān)斜面機(jī)械效率的計(jì)算，容易出錯(cuò)的是摩擦力的計(jì)算，我們要知道使用斜面時(shí)克服摩擦力做的功就是額外功，關(guān)鍵在于明確總功應(yīng)等于有用功與額外功之和。舉一反三：【變式】利用如圖所示的動(dòng)滑輪將重為G的物體勻速地拉上斜面，設(shè)斜面長為L,高為h,滑輪的重力及摩擦力均不計(jì)，根據(jù)

18、功的原理，則拉力為()他, 2L 7、如圖所示，用滑輪組提升水中的物體A,若物體的質(zhì)量為 140kg,體積為60dm3,滑輪組的機(jī)械效率為80%,取g=10N/kg ,不計(jì)繩重及輪與軸的摩擦，求(1)物體A在水中被勻速提升時(shí)，拉力 F是多大？(2)如果動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連，而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為350N,當(dāng)物體露出水的體積多大時(shí)繩子會(huì)斷？【思路點(diǎn)撥】(1)首先我們先來判斷承擔(dān)重物的繩子股數(shù)，很明顯繩子股數(shù)是4,接著我們要思考，這4段繩子承擔(dān)的是物重嗎？物體 A浸沒在水中，必然要受到水對(duì)它的浮力， 所以這4段繩子承擔(dān)的是重力(包括動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦)和浮力的差值。這是解答本題的關(guān)鍵。然后根據(jù)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式產(chǎn)經(jīng)叁=生，推導(dǎo)得出得：F士也，非 而nn而F浮=p液V排g。(2) “滑輪組繩索能承受到最大拉力為350N'也就告訴了我們繩子的拉力按350N進(jìn)行計(jì)算。同樣，根據(jù)上面的公式即可求出 F浮，繼而求出V排，再用V物減去V排即為露出水面的體積。【答案與解析】(1)物體A在水中受到的浮力5浮=p水 gV 排=1 X103kg/m3X10N/kg )60 M0-3 m3= 600N動(dòng)滑輪上有四股繩子，提升時(shí)，繩子自由端移動(dòng)距離是重物上升高度的4倍