總復習：功 功率 機械效率（提高）
  【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?。?/span>2、會測量簡單機械的機械效率，知道有用功、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(wǎng)絡(luò)】
    【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）做功的兩個必要因素是：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性。（3）不做功的三種情況
　  ①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”。
　　②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”。
　　③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”。（4）公式：  W＝Fs，
（5）單位： 焦耳(J)，（6）功的原理：使用任何機械都不省功。 考點二、功率物理學中，為了表示做功的快慢而建立起功率的概念。要點詮釋：
   1、物理意義：表示物體做功的快慢。
　 2、定義：功與做功所用時間之比叫做功率。   3、定義式：
　 4、國際單位：瓦特，簡稱瓦，符號W；常用單位還有千瓦（kW）、毫瓦（mW）等等。     1kW=1000W，1W=1000mW，1W=1J/s   5、推導公式：  考點三、機械效率（高清課堂《力學5：功和機械能》機械效率）1、概念：有用功與總功之比，即
2、影響斜面機械效率的因素（高清課堂《力學5：功和機械能》影響滑輪組機械效率的因素）
　　
　?。?/span>1）物體與斜面粗糙程度相同時，斜面傾角越大，機械效率越大；
　?。?/span>2）斜面傾角相同時，物體與斜面粗糙程度越大，機械效率越小。
3、滑輪組的機械效率
　　
　　不計繩重和軸摩擦
　　
　　當動滑輪重一定時，物重越大，機械效率越大；
　　當物重一定時，動滑輪重越大，機械效率越小。要點詮釋：機械效率沒有單位，小于1，常用百分數(shù)表示。直接原因是：機械內(nèi)部有摩擦力，機械本身有重力等。
 【典型例題】類型一、基礎(chǔ)知識1、體育課上兩位同學進行爬桿比賽，假如他們先后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（　?。?/span>A．爬桿的速度      B．爬桿的時間       C．兩人的體重         D．桿的具體高度【思路點撥】做功的兩個必要條件為：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】本題考查了功的計算，弄清做功的兩個條件是解題的關(guān)鍵，屬于基礎(chǔ)題。舉一反三：【變式】1J的功就是（　?。?/span>A．把質(zhì)量為1kg的物體移動1m所做的功B．把重1N的物體移動1m所做的功C．在1N力的作用下，物體移動1m所做的功D．在1N力的作用下，物體在力的方向上移動1m時，此力對物體做的功【答案】D 2、（?德陽）下列關(guān)于功、功率、機械效率的說法正確的是（　　）A．做功多的機器機械效率一定高B．功率小的機器做功慢C．機械效率高的機器功率一定大D．功率大的機器做功時間一定短【思路點撥】①功率是描述物體做功快慢的物理量，它等于單位時間內(nèi)所做的功，功率大則做功快；功率與效率大小沒有關(guān)系；②機械效率反映了機械的性能優(yōu)劣，是有用功與總功的比值；機械效率與做功多少沒有直接關(guān)系。【答案】B【解析】A、有用功與總功的比值叫機械效率，故機械效率與做功的多少無關(guān)，此選項錯誤；B、功率反映做功的快慢，功率大則做功快，功率小，則做功慢，此選項正確；C、機械效率與機械功率大小沒有直接關(guān)系，此選項錯誤；D、功率等于功和做功時間的比值，時間短，功多少不確定，功率大小不確定。此選項錯誤。【總結(jié)升華】本題考查功、功率、機械效率概念的理解。 舉一反三：【變式】功的原理告訴我們，在使用機械時（   ）
　　A．使用任何機械都能省力，但不能省功
　　B．有些機械可以省力，有些機械可以省功
　　C．使用任何機械都可以省力，但不能省距離
　　D．有些機械可以省力，有些機械可以省距離， 但都不能省功【答案】D 3、如圖所示，用一滑輪組拉著重為的汽車沿水平方向勻速移動，汽車所受的阻力為車重的0.03倍，此時要在繩端加一F=1000N的水平拉力，汽車移動的速度為0.2m/s，走了1min，試求：①汽車克服摩擦力做了多少功；②繩自由端拉力F的功率？（滑輪和繩的自重不計，繩足夠長）。                       【思路點撥】本題考查了學生對速度公式、功的公式的掌握和運用，能根據(jù)滑輪組的結(jié)構(gòu)得出承擔物重的繩子股數(shù)（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的突破口，靈活運用公式是關(guān)鍵。【答案】28800J   600W【解析】汽車受力如圖所示，由于汽車勻速移動，故物體受平衡力作用，因此動滑輪對汽車的拉力
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　；汽車運動時間為1min=60s，則車運動距離L=vt=0.2m/s×60s=12m，所以克服摩擦力做功。
　　②因為拉車的繩子段數(shù)n=3，所以繩子自由端移動的距離為：s =nL=3vt=36m。
　　1分鐘內(nèi)拉力做功W=Fs=1000N×36m=36000J，
　　P=W/t =36000J/60s=600W。【總結(jié)升華】熟記公式靈活運用公式，是學習物理所必須的。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在光滑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＝P2          B．W1＝W2；P1＜P2 C．W1＞W2；P1＝P2          D．W1＝W2；P1＞P2【答案】B 4、下圖是小明同學斜面機械效率跟什么因素有關(guān)的實驗裝置。實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動。實驗的部分數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)斜面的傾斜程度物塊重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m機械效率1較緩100.15.01 2較陡100.36.7145％3最陡100.58.4160％⑴小明探究的是斜面的機械效率跟       的關(guān)系。在第1次實驗中，斜面的機械效率為       ，物塊和斜面的內(nèi)能增加了約       J。⑵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，斜面越陡，機械效率越       。若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持       不變。【思路點撥】（1）影響斜面機械效率的因素有：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，當然是探究斜面機械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系；
斜面的機械效率可以根據(jù)求出；
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額=W總-W有用；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，看斜面的機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】⑴斜面的傾斜程度　20％　4　⑵高　斜面的傾斜程度【解析】（1）從題意可知，實驗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，消耗了機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)可得η=20%；
　?。?）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，斜面的機械效率越高。【總結(jié)升華】解答此題我們要知道：影響斜面機械效率的因素、做功改變物體內(nèi)能、控制變量法的使用、斜面機械效率的計算，是一道綜合題。舉一反三：【變式】有兩個人利用斜面共同將木箱拉上汽車，為了提高斜面的機械效率，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．以較慢的速度將木箱勻速拉上汽車C．改由一個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、知識運用 5、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，滑輪組的機械效率為80%，物體A勻速運動時受的阻力為56N，拉力F1的功率為P1。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，拉力F2的功率為P2。滑輪自重和繩重忽略不計，則下列說法正確的是（　?。?/span>                A．F1=168N，P1=225W       B．F2=210N，P2=35W       C．F2=3F1，P1=P2              D．F1=F2，P1=3P2【思路點撥】（1）對動滑輪進行受力分析，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，故拉力端移動的距離是物體移動距離的三分之一，拉力端移動的速度也是物體移動速度的三分之一。
（2）題目已知機械效率為80%，可對機械效率推導為：。（3）因題目已知物體移動的速度，故對拉力功率的公式可推導為：。 【答案】BD【解析】   【總結(jié)升華】本題在滑輪組的計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，對機械效率、功率等公式都要求能進行熟練推導，值得注意的是對于滑輪組的機械效率，在機械裝置和提升的重物都不變的條件下滑輪組的機械效率保持不變的，這是本題的解題關(guān)鍵。 6、（?達州）某工人用如圖所示的裝置把一重為1200N的箱子從斜面底端勻速拉到頂端用時10秒，已知斜面長6m、高2m，此裝置的機械效率為80%（滑輪重、繩重、滑輪與繩之間的摩擦均不計）。求：（1）拉力F；（2）拉力F做功的功率；（3）箱子和斜面間的摩擦力。【思路點撥】（1）因為是動滑輪，所以根據(jù)s′=2s求出拉力移動距離；根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)η計算此時的拉力。（2）根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，根據(jù)P=W/t求出功率；（3）求出克服摩擦力做的額外功，根據(jù)W=fs求出摩擦力。【答案】（1）拉力F為250N（2）拉力F做功的功率為300W（3）箱子和斜面間的摩擦力為100N【解析】（1）由圖可知滑輪裝置是一個動滑輪，繩端移動的距離：s′=2s=2×6m=12m；有用功：W有用=Gh=1200N×2m=2400J；根據(jù)η==可得，所以F===250N。（2）拉力做的功：W總=Fs′=250N×12m=3000J，拉力的功率：P===300W；（3）因為W總=W有用+W額，所以克服摩擦力做的額外功：W額=W總﹣W有用=3000J﹣2400J=600J，根據(jù)W=fs可得，摩擦力f===100N。【總結(jié)升華】主要考查的是學生對功率、有用功、總功、額外功、機械效率計算公式的理解和掌握。
 舉一反三：【變式】利用如圖所示的動滑輪將重為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，根據(jù)功的原理，則拉力為（　?。?/span>                        【答案】C 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，滑輪組的機械效率為80%，取g=10N/kg，不計繩重及輪與軸的摩擦，求（1）物體A在水中被勻速提升時，拉力F是多大？
（2）如果動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，當物體露出水的體積多大時繩子會斷？【思路點撥】（1）首先我們先來判斷承擔重物的繩子股數(shù)，很明顯繩子股數(shù)是4，接著我們要思考，這4段繩子承擔的是物重嗎？物體A浸沒在水中，必然要受到水對它的浮力，所以這4段繩子承擔的是重力（包括動滑輪重、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)滑輪組機械效率的計算公式，推導得出得：，而F浮=ρ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進行計算。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
　　　　 F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×60×10-3 m3＝600N
　　　　 動滑輪上有四股繩子，提升時，繩子自由端移動距離是重物上升高度的4倍，即s=4h，因此在水中勻速提升時的機械效率
　　　 　
　　　 　可得：＝＝250N
　?。?/span>2）設(shè)動滑輪重為G0，由勻速上升的力的平衡條件有
　　　 　4F＝G0＋G－F浮
　　　 　得G0＝4F＋F浮－G＝4×250N+600N-1400N=200N
　　　 　當繩子拉力達最大值Fm=350N時，設(shè)物體部分露出水面后浮力變?yōu)?/span>F浮′，同理
　　　 　4Fm=G0+G-F浮′
　　　 　得F浮′＝G0＋G－4Fm＝200N+1400N－4×350N=200N
　　　 　由于 所以露出水面的體積為＝40dm3【總結(jié)升華】這道題是浮力和機械效率綜合在一起的計算題，是我們初中力學中比較難的題目。 

相關(guān)教案

總復習：功 功率 機械效率（提高）鞏固練習(1)：

這是一份總復習：功 功率 機械效率（提高）鞏固練習(1)，共7頁。教案主要包含了鞏固練習，答案與解析等內(nèi)容，歡迎下載使用。

總復習：電功率（提高）知識講解：

這是一份總復習：電功率（提高）知識講解，共9頁。教案主要包含了考綱要求，知識網(wǎng)絡(luò)，考點梳理，典型例題，思路點撥，總結(jié)升華等內(nèi)容，歡迎下載使用。

中考總復習：光現(xiàn)象（提高）知識講解：

這是一份中考總復習：光現(xiàn)象（提高）知識講解，共9頁。教案主要包含了考綱要求，知識網(wǎng)絡(luò)，知識點梳理，典型例題，思路點撥，總結(jié)升華，答案與解析等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
  • 1.電子資料成功下載后不支持退換，如發(fā)現(xiàn)資料有內(nèi)容錯誤問題請聯(lián)系客服，如若屬實，我們會補償您的損失
  • 2.壓縮包下載后請先用軟件解壓，再使用對應(yīng)軟件打開；軟件版本較低時請及時更新
  • 3.資料下載成功后可在60天以內(nèi)免費重復下載
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

  • 0

    資料籃

  • 在線客服

    官方
    微信

    添加在線客服

    獲取1對1服務(wù)

  • 官方微信

    官方
    微信

    關(guān)注“教習網(wǎng)”公眾號

    打開微信就能找資料

  • 免費福利

    免費福利
返回
頂部