中考物理总复习 第十二章 功 功率 机械效率

第 十 二 讲 功 功 率 机 械 功 率 常 考 点 一 ： 功 常 考 点 二 ： 功 率 常 考 点 三 ： 机 械 效 率 重点摘要 第 十 二 讲 功 功 率 机 械 功 率 常 考 点 一 功 1 功 的 定 义 ： 物 理 学 中 ， 把 力 与 物 体 在 力 的 方 向 上 通 过 的距 离 叫 做 功 2 做 功 的 两 个 必 要 因 素 ： 一 是 作 用 在 物 体 上 的 ； 二 是物 体 在 的 方 向 上 移 动 的 帮 你 归 纳 力 不 做 功 的 三 种 情 况 ： 1.有 力 作 用 在 物 体 上 ，但 物 体 没 有 移 动 距 离 .2.有 力 作 用 在 物 体 上 ， 物 体 虽 然 移 动 了距 离 ， 但 移 动 的 距 离 不 是 在 力 的 方 向 上 (与 力 的 方 向 垂 直 ).3.物 体 由 于 惯 性 而 移 动 距 离 前 两 种 情 况 有 力 无 功 ， 即 “ 劳 而 无功 ” ， 第 三 种 情 况 中 ， 有 移 动 距 离 但 没 有 力 ， 即 “ 不 劳 无功 ” 力力 距 离 3 功 的 计 算 ： 功 等 于 跟 物 体 在 力 的 方 向 上 通 过 的 的乘 积 公 式 ： W 4 功 的 单 位 ： ， 1 J 1 N m .5 感 觉 功 的 大 小 ： 把 一 个 鸡 蛋 举 高 1 m 所 做 的 功 大约 是 0.5 J.6 功 的 原 理 ： 使 用 机 械 时 ， 人 们 所 做 的 功 都 等 于 不 使 用 机械 直 接 用 手 所 做 的 功 ， 即 使 用 任 何 机 械 都 不 省 功 帮 你 归 纳 应 用 功 的 公 式 时 ： 1.分 清 哪 个 力 对 物 体 做功 ， 计 算 时 F就 是 这 个 力 .2.公 式 中 的 s一 定 是 在 力 的 方 向上 通 过 的 距 离 ， 强 调 对 应 关 系 .3.功 的 单 位 “ J” (1 N m 1 J)不 要 与 力 和 力 臂 的 乘 积 单 位 (N m， 不 能 写 成 J)混淆 .4.做 功 的 多 少 由 W Fs决 定 ， 与 物 体 做 匀 速 运 动 还 是 变速 运 动 无 关 力 距 离Fs焦 耳 (J) 常 考 点 二 功 率 1 功 率 ： 与 之 比 叫 做 功 率 ， 它是 表 示 做 功 的 物 理 量 2 公 式 P ， 其 单 位 有 、 还 可 以推 导 出 公 式 ， 由 公 式 可 知 ， 当 功率 一 定 时 ， 减 小 速 度 ， 可 以 增 大 牵 引 力 ， 如 汽 车 上 坡等 功 做 功 所 用 时 间快 慢 瓦 特 (W) 千 瓦 (kW) 3 测 功 率 (如 爬 山 、 上 楼 梯 等 )原 理 ： ，需 测 的 物 理 量 有 、 、 易 错 警 示 功 率 是 表 示 物 体 做 功 快 慢 的 物 理 量 ，不 表 示 做 功 的 多 少 比 较 功 率 的 大 小 时 不 能 只 看 做功 的 多 少 或 做 功 时 间 的 长 短 功 率 和 功 是 两 个 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时 间 内 的 平均 功 率 ， 而 不 是 某 一 时 刻 的 瞬 时 功 率 人 的 体 重 上 升 高 度所 用 时 间 常 考 点 三 机 械 效 率 1 有 用 功 ： 2 总 功 ： 3 额 外 功 ： 4 机 械 效 率 ： ，表 达 式 ： 帮 你 归 纳 1.任 何 机 械 的 机 械 效 率 都 小 于 1； 机 械 效 率只 是 一 个 比 值 ， 没 有 单 位 .2.机 械 效 率 一 般 用 百 分 数 表示 .3.机 械 效 率 与 功 率 不 同 机 械 效 率 是 有 用 功 在 总 功 中的 比 值 ， 而 功 率 是 反 映 做 功 快 慢 的 物 理 量 为 达 到 目 的 必 须 做 的 功利 用 机 械 时 对 机 械 所 做 的 功不 需 要 但 又 必 须 做 的 功有 用 功 与 总 功 的 比 值 典例1 功、功率的计算 例 1 2014江 西 ， 17小 生 同 学 用 100 N的 推 力 推 动 重 500 N的 木 箱 ， 使 木 箱 沿 推 力 方 向 做 匀 速 直 线 运 动 ， 10 s内 前 进 了 6 m 求 ： 小 生 同 学 对 木 箱 所 做 的 功 和 功 率 解 析 ： 小 生 同 学 对 木 箱 所 做 的 功 ;功 率答 ： 小 生 同 学 对 木 箱 所 做 的 功 和 功 率 分 别 是 600 J和 60 W. 【 方 法 点 拨 】 知 道 小 生 同 学 用 的 推 力 和 木 箱 沿 推 力 方 向 移动 的 距 离 ， 利 用 W Fs可 求 小 生 同 学 对 木 箱 所 做 的 功 ， 再 根 据 即 可 求 出 功 率 典例2 机械效率的计算 例 2 建 筑 工 人 用 如 图 所 示 的 装 置 把 重 400 N的 物 体 匀速 提 升 3 m 所 用 的 手 拉 力 为 300 N 则 该 工 人 所 做 的有 用 功 为 J， 总 功 为 J， 该 滑 轮 组 的 机 械 效率 是 若 用 该 装 置 提 升 500 N的 重 物 ， 此 时 滑 轮组 的 机 械 效 率 将 选 填 “ 变 大 ” 、 “ 变 小 ” 或“ 不 变 ” ) 例 2 图1200 180066.7% 变 大 解 析 ： 本 题 考 查 了 滑 轮 组 机 械 效 率 的 计 算 以及 影 响 滑 轮 组 机 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 总 功 是 解题 的 关 键 有 用 功 ；总 功 ；机 械 效 率 ；由 可 知 ， 动 滑 轮 重 力不 变 ， 只 增 大 物 重 G， 滑 轮 组 的 机 械 效 率 会 变大 学 生 随 堂 巩 固1 要 测 量 小 明 通 过 楼 梯 上 楼 时 的 功 率 ， 不 需 要测 量 的 是 ( ) A 身 体 质 量 B 通 过 的 楼 梯 高 度 C 通 过 的 路 程 D 上 楼 所 用 的 时 间 解 析 ： 测 人 上 楼 的 功 率 与 人 通 过 的 路 程 无关 ， 只 与 人 的 体 重 、 人 上 楼 的 时 间 以 及 人 上 楼的 高 度 有 关 C 2 教 材 拓 展 题 如 图 所 示 ， 以 下 实 例 所 列 举 的 几个 力 中 ， 没 有 对 物 体 做 功 的 是 ( )A 小 车 在 推 力 作 用 下 向 前 运 动 了 一 段 距 离B 物 体 在 绳 子 拉 力 作 用 下 升 高 了 一 段 距 离C 石 头 未 搬 动D 船 在 水 的 作 用 下 前 进 一 段 距 离c 3 一 个 重 为 2 N的 皮 球 从 10 m 高 处 下 落 3 m 的过 程 中 ， 重 力 对 它 所 做 的 功 为 ( ) A 20 J B 6 J C 14 J D 26 J 解 析 ： 重 力 对 它 所 做 的 功 W Gh 2 N 3 m 6 J， 故 选 B. B 4 教 材 拓 展 题 如 图 ， 小 丽 和 爷 爷 进 行 爬 楼 比 赛 他 们 同时 从 一 楼 出 发 ， 爬 到 五 楼 ， 结 果 小 丽 最 先 到 达 已 知 小 丽的 体 重 比 爷 爷 的 体 重 小 下 列 说 法 正 确 的 是 ( )A 爬 到 五 楼 时 ， 小 丽 做 的 功 比 爷 爷 做 的 功 多B 爬 到 五 楼 时 ， 爷 爷 做 的 功 比 小 丽 做 的 功 多C 小 丽 做 功 的 功 率 一 定 比 爷 爷 做 功 的 功 率 大D 爷 爷 做 功 的 功 率 一 定 比 小 丽 做 功 的 功 率 大 解 析 ： 小 丽 的 体 重 比 爷 爷 的 体 重 小 ， 爬 到 五 楼 时 ，高 度 相 同 ， 由 W Gh可 知 ， 爷 爷 做 的 功 比 小 丽 做 的 功 多 ，故 A错 误 ， B正 确 爷 爷 做 的 功 比 小 丽 做 的 功 多 ， 但 爷 爷用 的 时 间 比 小 丽 长 由 可 知 ， 爷 爷 做 功 的 功 率 与 小丽 做 功 的 功 率 无 法 比 较 ， 故 CD错 误 第 4 题 图B 5 下 列 关 于 机 械 效 率 的 说 法 正 确 的 是 ( )A 机 械 效 率 不 可 能 达 到 100%B 随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 机 械 效 率 可 能 会 大 于 100%C 滑 轮 组 的 机 械 效 率 一 定 大 于 动 滑 轮 的 机 械 效 率D 杠 杆 的 机 械 效 率 一 定 大 于 动 滑 轮 的 机 械 效 率 解 析 ： 科 技 无 论 怎 么 发 展 ， 机 械 元 件 之 间 摩 擦 都 不能 消 除 ， 机 械 效 率 不 可 能 达 到 100%， 更 不 会 大 于 100%，故 A正 确 ， B错 误 滑 轮 组 的 机 械 效 率 、 动 滑 轮 的 机 械效 率 、 杠 杆 的 机 械 效 率 高 低 ， 跟 机 械 的 重 、 提 起 物 体的 重 、 摩 擦 、 绳 重 等 有 关 ， 在 这 些 不 能 确 定 的 情 况 下不 能 确 定 哪 种 机 械 的 机 械 效 率 更 大 一 些 ， 故 CD错误 故 选 A. A 6 工 人 站 在 地 面 上 ， 用 定 滑 轮 将 27 kg的 物 品 吊 运 到 10 m 高处 ， 使 用 定 滑 轮 的 优 点 是 若 不 计 绳 重 和摩 擦 ， 匀 速 吊 运 所 需 的 拉 力 是 N； 若 匀 速 吊 运 时 的 实际 拉 力 是 300 N， 则 工 人 所 做 的 有 用 功 是 ， 定 滑 轮 的 机械 效 率 是 g取 10 N/kg) 解 析 ： 物 体 重 力 ， 定 滑 轮的 实 质 是 个 等 臂 杠 杆 ， 使 用 定 滑 轮 的 目 的 是 可 以 改 变 施 力方 向 ， 但 不 能 省 力 所 以 若 不 计 绳 重 和 摩 擦 ， 匀 速 吊 运 所需 的 拉 力 是 ； 若 匀 速 吊 运 时 的 实 际 拉 力 是300 N， ， ，改 变 施 力 方 向270 270090% 实 验 强 化 过 关 实 验 一 探 究 滑 轮 组 的 机 械 效 率 命 题 角 度 ： 1.实 验 过 程 中 如 何 拉 动 弹 簧 测力 计 .2.弹 簧 测 力 计 的 读 数 .3.控 制 变 量 法 的 应用 .4.补 充 表 格 数 据 .5.有 用 功 、 总 功 、 机 械 效 率的 计 算 .6.分 析 数 据 总 结 结 论 例 1 2014成 都 ， 27小 李 和 同 学 们 进 行 测 量 滑 轮 组 机械 效 率 的 实 验 ：(1)他 们 按 照 如 图 所 示 的 顺 序 进 行 实 验 ， 其 中 甲 、 乙 实 验用 的 是 同 一 滑 轮 组 在 实 验 过 程 中 ， 应 拉 动 弹 簧 测力 计 匀 速 (2)他 们 记 录 的 数 据 如 表 所 示 ， 丙 实 验 中 滑 轮 组 的 机 械 效率 为 50%(3)对 比 分 析 实 验 甲 、 乙 ， 可得 出 ： 同 一 滑 轮 组 ， 提 升 的 钩码 ， 机 械 效 率 越 高 越 重 例 1 图 解 析 ： (1)在 实 验 操 作 中 应 匀 速 拉 动 弹 簧 测力 计 这 样 弹 簧 测 力 计 处 于 平 衡 状 态 ， 弹 簧 测 力计 的 示 数 才 反 映 了 拉 力 的 大 小 ；(2)丙 实 验 中 滑 轮 组 的 机 械 效 率(3)分 析 甲 、 乙 的 实 验 数 据 可 知 ， 两 次 使 用 同 一滑 轮 组 ， 第 二 次 比 第 一 次 提 升 的 钩 码 重 ， 机 械 效率 高 ， 即 同 一 滑 轮 组 ， 提 升 的 钩 码 越 重 ， 机 械 效率 越 高 实 验 二 探 究 斜 面 的 机 械 效 率 命 题 角 度 ： 1.弹 簧 测 力 计 运 动 情 况 .2.控制 变 量 法 的 应 用 .3.机 械 效 率 的 计 算 .4.分 析 数据 ， 总 结 结 论 例 2 2014曲 靖 ， 22小 红 在 “ 探 究 斜 面 的 机 械 效 率 与哪 些 因 素 有 关 ” 的 活 动 中 ， 提 出 了 以 下 猜 想 ：A 斜 面 的 机 械 效 率 可 能 与 物 体 的 重 力 有 关 ；B 斜 面 的 机 械 效 率 可 能 与 斜 面 的 倾 斜 程 度 有 关 例 2 图 为 了 验 证 自 己 的 猜 想 ， 小 红 用 木 板 搭 成 了 如 图 所 示 的装 置 进 行 探 究 ， 记 录 数 据 如 表 ：(1)在 实 验 过 程 中 ， 应 沿 斜 面 向 上 拉 动 木 块 ；(2)第 次 实 验 中 斜 面 的 机 械 效 率 ；(3)对 比 实 验 的 数 据 可 以 用 来 验 证 猜 想 ， 对 比 两 次 实 验 数 据 ， 可 初 步 得 出 的 结 论 是 匀 速 60% A斜 面 的 机 械 率 与 斜 面 的 倾 斜 程 度 有 关 解 析 ： (1)只 有 物 体 做 匀 速 直 线 运 动 时 ， 受到 的 摩 擦 力 才 等 于 弹 簧 测 力 计 拉 力 的 大 小 ；(2)第 次 实 验 斜 面 的 机 械 效 率 ：(3)对 比 实 验 、 数 据 ， 控 制 的 是 斜 面 的 斜面 倾 角 ， 改 变 的 是 物 体 的 重 力 ， 因 此 是 研 究 斜面 机 械 效 率 与 物 体 重 力 的 关 系 ， 即 验 证 的 是 猜想 A； 对 比 实 验 、 数 据 ， 控 制 的 是 物 体 的重 力 ， 改 变 的 是 斜 面 的 倾 角 ， 且 倾 角 越 大 效 率越 高 ， 故 可 得 结 论 ： 在 其 他 条 件 相 同 时 ， 斜 面倾 角 越 大 ， 机 械 效 率 越 高