千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯總復習：功功率機械效率（基礎）責編：雒文麗【考綱要求】1、理解功、功率的概念，能夠解決容易問題，比較功和功率的大小；2、會測量容易機械的機械效率，知道實用功、額外功、總功和機械效率，知道影響機械效率大小的因素。【知識網絡】

【考點梳理】考點一、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，我們就說這個力對這個物體做了功。要點詮釋：

（1）理解判斷的根據：

根據：做功的兩個須要因素。

重點：抓住力作用在物體上是否有“成效”。

（2）明了不做功的三種情況：

A.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”。

B.物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用(如物體因慣性而運動)，此情況叫“不勞無功”。

C.物體既受到力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直(如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動)，此情況叫“垂直無功”。

（3）在分析做功情況時還應注重以下幾點：

A.當物體的受力方向與運動方向不垂直時，這個力就要做功。

B.一個物體同時受幾個力的作用時，有一些力做了功，有些力沒有做功，因此講做功必須指出是哪一個力對哪一個物體做功。

C.什么叫物體克服阻力做功：若物體在運動方向上受到一個與此方向相反的力F的作用，我們通常說物體克服阻力F做了功。

比如：在豎直向上，物體克服重力做功，功的大小為W＝Gh；在水平方向上，物體克服摩擦力做功，功的大小為W＝fs。

考點二、對公式W＝FS的理解

1.公式：普通式W＝Fs

常用式W＝Gh(克服重力做功)，或W＝f阻s(克服摩擦阻力做功)

2.單位：焦耳(J)

要點詮釋：（1）有力才有可能做功，沒有力根本不做功。

（2）F與s的方向應在同向來線上（初中要求）（比如一個人提著一重物G，從山腳順著一之字形的山路爬到山頂，此時人克服重力做功所移動的距離并不是山路的長，而是從山腳到山頂的高。）（3）做功的多少，由W＝Fs決定，而與物體的運動形式無關。

考點三、功率

1.物理意義：表示物體做功的快慢。

2.定義：功與做功所用時光之比叫做功率。

3.計算式

4.單位瓦(W)

要點詮釋：

（1）注重區別功與功率：功率與功是兩個不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”則表示做功的“快慢”，“多少”與“快慢”的意義不一樣，惟獨在做功時光相同時，做功多的就做功快；否則，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是說:功率與功和時光兩個因素有關。

（2）由P＝W/t變形為P＝F·v可知：功率一定時，力F與速度v成反比。

（3）將上述歸納：功（W）功率（P）概念當一個力作用在物體上，物體在這個力作用下通過一段距離。這個力對物體做了功功與做功所用時光之比單位功的單位是力的單位與距離的單位的乘積牛·米，也叫焦耳。1J=1N·m。功率的單位也是復合單位，焦/秒，叫做瓦特。1W=1J/S計算W=Fs其它以下三種情況力對物體不做功：

＜1＞“不勞無功”，物體通過了距離，但沒有力作用在物體上；

＜2＞“不動無功”有力作用在物體上，物體靜止不動，沒有通過距離；

＜3＞“勞而無功”，有力作用在物體上，物體也通過了距離，但力的方向和通過的距離方向互相垂直，沿力方向上物體沒有通過距離。比較做功快慢的主意有：

＜1＞比較相同時光內做的功，做功多的做功快；

＜2＞比較做相同的功所用時光，所用時光少的做功快；

＜3＞比較功和時光的比值，比值大的做功快。

考點四、機械效率（高清課堂《力學5：功和機械能》機械效率）

為了表示實用功在總功中所占的比例，物理學中引入了機械效率，它等于實用功W有與總功W總之比，符號為η。要點詮釋：（1）公式為，式中η表示機械效率，它是一個百分數。η的值越大，表明實用功在總功中所占的比例越大，機械的效率越高。（2）η的值總小于100%，因為機械本身的摩擦力或重力不可能為零，所以額外功總是存在的，即實用功總是小于總功。【典型例題】類型一、基礎知識1、下面情況中，人對物體做功的是（）A.舉重運動員舉著杠鈴不動B.人使勁卻沒有把重物提起C.某學生提著水桶在水平路面勻速行走D.旅客提著行李走上樓梯【思路點撥】本題要抓住做功的兩個須要因素：

1．作用在物體上的力；2．物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可。【答案】D【解析】A、B均屬于“不動無功”型，有力作用但沒通過距離；C屬于“勞而無功”型，桶運動方向與施力方向垂直；D具備做功的兩個須要因素，人對行李施力，行李沿拉力方向有移動距離，D選項中人對行李箱用向上的力，并且在力的方向上移動了距離，所以人對物體做了功。【總結升華】做功要滿意的兩個要素是：作用在物體上的力；在力的方向上通過的距離。舉一反三：【變式】（多選）小車重200N，人用30N的水平力推小車沿水平路面勻速前進50m的過程中，下列判斷準確的是（）

A．重力沒做功B．人對車做功10000J

C．人對車做功1500JD．小車受到的阻力是230N【答案】AC2、某人用50N的力，將重30N的鉛球拋到7m遠處，這個人對鉛球做的功為（）A、350JB、210JC、0D、無法計算【思路點撥】人推鉛球，對鉛球施加了力，并且鉛球在該力的方向上移動了距離，按照功的公式W=Fs分析判斷。【答案】D【解析】鉛球的運動可以分為兩個階段：第一個階段是人推鉛球，第二個階段是鉛球在空中翱翔。在第一個階段人使勁推進鉛球，對鉛球做功；在第二個階段，鉛球離開了人，人不再對鉛球做功。注重：在第一個階段，在人推力的作用下，鉛球移動了一段距離，但這個距離不是7m；詳細是多少，題中未給出，無法判斷。【總結升華】本題考查了學生對功的公式的控制和運用，關鍵是控制做功的兩個須要條件（一是力，二是在力的方向上移動的距離）。舉一反三：【變式】（2023年年?無錫）現有30包大米，總質量為150kg，小明想盡快將它們搬上10m高處的庫房，如圖為小明可以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖象，由圖可知他可以提供的最大功率為_____W；為盡可能快地將大米搬上庫房，他每次應搬_____包，若每次下樓時光是上樓時光的一半，則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時光是_____s。（g=10N/kg）【答案】50；3；4503、如圖所示，用滑輪組提起重400牛頓的貨物，所用的拉力F是250牛頓，繩子的自由端被拉下4米，求總功、實用功、滑輪的機械效率各是多少?【思路點撥】首先按照滑輪組裝形式，決定滑輪組的繩子段數n=2，計算出物體升高高度h，然后利用公式W總=FS計算總功、W實用=Gh計算實用功，最后用實用功除以總功就是機械效率。【答案與解析】W總＝Fs＝250牛×4米＝1000焦耳重物升高的高度h＝s／2＝4米／2＝2米W有＝Gh＝400牛頓×2米＝800焦耳【總結升華】本題考查實用功、總功、機械效率的計算，關鍵是公式的應用，難點是對動滑輪上繩子段數的判斷。舉一反三：【變式】通過測量滑輪組機械效率的實驗，可得出下列各措施中能提高機械效率的是（）A．增強動滑輪，減小拉力B．改用質量小的動滑輪C．減少提升高度，減少做功D．增強提升重物重力，增大實用功【答案】BD4、一臺拖拉機，它以20千瓦的功率勻速耕地，速度為7.2km/h。求：（1）這臺拖拉機耕地時的牽引力，（2）這臺拖拉機每小時所做的功。【思路點撥】（1）題中告訴了功率和速度，由公式，則可得出：；（2）按照可得W=Pt。【答案與解析】（1）由P=Fv得：（2）W=Pt=2×104W×3600s=7.2×107J【總結升華】本題主要考查功率的計算公式P=FV和W=pt的應用。舉一反三：【變式】（高清課堂《力學5：功和機械能》例1）用大小為F的水平力，拉物體M由靜止開始，在粗糙的水平地面上運動一段距離，F做功為W1，功率為P1；若仍用水平力F拉M在光潔的水平地面上運動相同的距離，F做功為W2，功率為P2。那么（）A．W1＜W2；P1＝P2B．W1＝W2；P1＜P2C．W1＞W2；P1＝P2D．W1＝W2；P1＞P2【答案】B5、用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼徐徐升高。

（1）實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數F為________N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼升高高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機械效率為________％。請寫出使用該杠桿做額外功的一個緣故：________________________________________________________________。

（2）為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關，一位學生用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數據：次數鉤碼鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率η1A點1.50.100.70.3071.42B點2.00.151.20.3083.3按照表中數據，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼重有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？

答：______________________________；請簡要說明兩條理由：

①________________________________；②____________________________________________________。【思路點撥】（1）彈簧測力計每一個大格代表1N，每一個小格代表0.1N，準確讀數。

（2）按照公式舉行計算：W有=Gh，W總=Fs，。

（3）額外功產生的緣故：克服機械的重做功、克服摩擦做功。

（4）通過探索實驗時，應舉行多次實驗，分析多組數據，才干得出準確結論。

（5）分析機械效率的影響因素采取控制變量法。【答案】（1）0.566.7因為使用杠桿時需要克服杠桿自重（克服摩擦力）等做功

（2）不能兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置僅按照一次對如實驗所得結論是不可靠的【解析】杠桿的機械效率。

第（2）問中研究杠桿的機械效率與所掛鉤碼重的關系，應控制其他量不變，所以應保持兩次實驗時鉤碼掛在同一位置。實驗結論的得出要舉行多次測量，減少偶爾因素。【總結升華】注重控制變量法在物理中的應用，其前提是在研究某兩個物理量之間的關系的時候，要注重控制其他物理量保持不變，而且要多次測量，減少偶爾因素。類型二、知識運用6、（多選）如圖所示，分離用甲、乙兩個滑輪組提起重力G1=G2的重物至相同的高度h，若所用拉力F1=F2，已知甲的機械效率50％，則（不計繩重及摩擦）（）A．乙的機械效率75%B．乙的機械效率80%C．拉力F1做的功與拉力F2做的功之比3:2D．甲、乙兩個滑輪組中的動滑輪重之比3:1【思路點撥】①甲、乙兩個滑輪組將同一物體勻速提升至相同的高度，在不計繩重和機械摩擦的情況下，實用功就是提升重物所做的功，總功就是拉力F所做的功，額外功就是提升動滑輪所做的功，故W實用=Gh，W總=Fs，W額外=G動h；

②不計繩重和摩擦，按照拉力和物重的關系F=（G輪+G物）比較拉力大小關系；

③甲圖有三段繩子在拉動滑輪和重物，s=3h，乙圖有二段繩子在拉動滑輪和重物，s=2h；

④機械效率用來分析比較。【答案】ACD【解析】圖中，，，

，。

，，

。A準確

，所以C項準