功、功率、机械效率复习.ppt

中考物理复习 功 功率 机械效率 要点考点聚焦课前热身典型例题解析方法小结课时训练 要点考点聚焦 本课时涉及的考点有 做功的两个必备因素 功的计算公式 功率的概念理解及计算 有用功 总功和机械效率的概念及计算 从中考命题看 上述考点常以填空 选择 实验 计算题型出现 本课知识与简单的运动 简单机械 运动和力都有紧密联系 因此在计算题中以考查综合能力试题为主 一 功 1 功两个必要因素 一是作用在物体上的力 二是物体在力的方向上通过的距离 2 不做功的三种情况 有力无距离 有距离无力 力和距离垂直 3 力学里规定 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 公式 W FS4 功的单位 焦耳 1J 1N m 把一个鸡蛋举高1m 做的功大约是0 5J 5 应用功的公式注意 分清哪个力对物体做功 计算时F就是这个力 公式中S一定是在力的方向上通过的距离 强调对应 功的单位 焦 牛 米 焦 不要和力和力臂的乘积 牛 米 不能写成 焦 单位搞混 二 功的原理 1 内容 使用机械时 人们所做的功 都不会少于直接用手所做的功 即 使用任何机械都不省功 说明 请注意理想情况功的原理可以如何表述 功的原理是一个普遍的结论 对于任何机械都适用 功的原理告诉我们 使用机械要省力必须费距离 要省距离必须费力 既省力又省距离的机械是没有的 使用机械虽然不能省功 但人类仍然使用 是因为使用机械或者可以省力 或者可以省距离 也可以改变力的方向 给人类工作带来很多方便 我们做题有时遇到的多是理想机械 忽略摩擦和机械本身的重力 理想机械 使用机械时 人们所做的功 FS 直接用手对重物所做的功 Gh 2 应用 斜面 杠杆 滑轮 光滑 不计重力 FL Gh如果斜面与物体间的摩擦为Ff 则 FL FfL Gh 这样F做功就大于直接对物体做功Gh 三 机械效率 有用功 定义 对人们有用的功 公式 W有用 Gh 提升重物 W总 W额 W总 斜面 W有用 Gh 2 额外功 定义 并非我们需要但又不得不做的功公式 W额 W总 W有用 G动h 忽略轮轴摩擦的动滑轮 滑轮组 斜面 W额 FfL 3 总功 定义 有用功加额外功或动力所做的功公式 W总 W有用 W额 FS W有用 斜面 W总 FfL Gh FL 4 机械效率 定义 有用功跟总功的比值 公式 斜面 定滑轮 动滑轮 滑轮组 5 机械效率的测量 原理 应测物理量 钩码重力G 钩码提升的高度h 拉力F 绳的自由端移动的距离S器材 除钩码 铁架台 滑轮 细线外还需刻度尺 弹簧测力计 步骤 必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高 目的 保证测力计示数大小不变 结论 影响滑轮组机械效率高低的主要因素有 动滑轮越重 个数越多则额外功相对就多 提升重物越重 做的有用功相对就多 摩擦 若各种摩擦越大做的额外功就多 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率 提高机械效率的方法 减小机械自重 减小机件间的摩擦 四 功率 1 定义 单位时间内所做的功2 物理意义 表示做功快慢的物理量 3 公式 4 单位 主单位W常用单位kWmW换算 1kW 103W1mW 10 3W某小轿车功率66kW 它表示 小轿车 s内做功66000J5 机械效率和功率的区别 功率和机械效率是两个不同的概念 功率表示做功的快慢 即单位时间内完成的功 机械效率表示机械做功的效率 即所做的总功中有多大比例的有用功 课前热身 1 做功的两个必备因素是 2 某建筑工地上 起重机将1000N的重物竖直向上匀速提升10m后 又将重物水平移动了5m 在整个过程中 当物体向上运动时 拉力做功 J 当在水平方向移动时 拉力做功 J 3 重力为100N的物体 受到50N的水平拉力 在水平面上匀速前进5m 则重力做功为 J 拉力做功为 J 作用在物体上的力 0 物体在力的 方向上通过的距离 104 0 250 课前热身 4 如图所示 把一个物体G在10s内匀速向上拉起0 5m 弹簧测力计的示数为24N 若不计滑轮重力和摩擦 g 10N kg 则物体的质量是 kg 拉力F所做的功为 J 拉力F的功率为 W 4 8 24 2 4 课前热身 5 如图所示 一个工人用此滑轮组在10s内将重600N的物体匀速提高了5m 则该工人作用在绳子自由端的拉力F N 他拉绳子的速度是 m s 拉力F所做的功为 J 拉力F的功率为 W 300 1 300 3000 课前热身 6 用一个动滑轮把重100N的砖块提到9m高的脚手架上 所用拉力为60N 所用时间为20s 那么有用功为 J 总功率为 W 此装置的机械效率为 7 如图所示 重为500N的物体与地面间的摩擦力是150N 为了使物体匀速移动 必须在绳端施加60N的水平拉力 则滑轮组的机械效率为 若物体移动速度为0 2m s 则1min内拉力所做的功为 J 83 3 2160 900 54 83 3 课前热身 8 下列情况下 有力对物体做功的是 A 用力推车 车不动B 一只苹果从树上落下来C 举重运动员举着杠铃沿水平方向走了1mD 小车在光滑的水平面上匀速运动9 关于功率的说法中正确的是 A 做功越多 功率越大B 功率大的机器做功时间一定短C 功率大的机器做功一定快D 功率大的机器机械效率一定高 C B 某同学踢足球 球离脚后飞出10m远 足球飞出10m的过程中人不做功 原因是足球靠惯性飞出 课前热身 10 下列关于机械效率的说法中正确的是 A 做功多的机械 机械效率一定高B 单位时间内所做的功越多 机械效率越高C 使用任何机械的目的都是为了省功D 使用任何机械 它的机械效率总小于111 在测定滑轮组机械效率的实验中 用到的测量工具有 和 需要测的物理量有 要求写出名称的符号 测量原理是 D 刻度尺 弹簧测力计 F S G h 或 典型例题解析 例1 在下列情况中 人做功的是 A 用力把重物向上举起来B 用力提一桶水在水平方向运动1mC 用力推一辆小车 小车静止不动D 用120N的力将杠铃举在空中不动 A 某同学踢足球 足球飞出10m的过程中人做功吗 球飞出10m远 球离脚后飞出10m远 典型例题解析 例2 如图所示 用该滑轮组提起重为320N的物体时 绳子自由端的拉力F 200N 不计绳重和一切摩擦 该滑轮组的机械效率为多少 若被提的重物改为G 420N 5s内将重物提升2m 则绳端拉力做了多少功 功率为多大 机械效率是否变化 如变化 则机械效率为多大 典型例题解析 例3 如图所示 木块重200N 前进过程中所受的摩擦力为40N 求 不考虑滑轮的自重和摩擦 木块匀速前进2m时拉力F做了多少功 如果这个装置的机械效率是80 拉力F的大小等于多少 答案 80J 25N 典型例题解析 例4 如图所示 轻质木板OB绕O点转动 OB长1m 细线AB能承受的最大拉力为60N 在C点放一重为50N的物体M OC长10cm 此时木板在水平位置静止平衡状态 现在物体M上加一水平向右的拉力F F 10N 恰好使物体M在木板上匀速运动 经过5s后 细线裂断 求 物体M受到的滑动摩擦力 细线断裂时 拉力F做的功和功率 答案 10N 5J 1W 典型例题解析 例5 用 一定二动 的滑轮组来提升重物G 如图所示 不计绳重及摩擦 每个滑轮的质量相等 所提升的重物G是边长为2dm的正方体大理石块 当拉力F为60N时 石块恰能被匀速提升 求 匀速提升大理石块时 滑轮组的机械效率多大 当绳子自由端拉力为40N时 大理石块对地面的压强是多大 石 2 5 103kg m3 g 10N kg 答案 83 3 80N 2 103Pa 课时训练 1 举重运动员把重1 5 103N的杠铃举高1 8m 在这个过程中他做功 J 然后 他又举着杠铃水平向前移动1m 在这个过程中 他又做功 J 2 一辆汽车满载时总重G 8 104N 在F 8200N的牵引力作用下上坡 已知汽车沿斜坡前进s 500m时 竖直方向升高h 10m 则牵引力F对汽车做的功是 J 重力对汽车做的功是 J 3 某人用F 100N的水平力将一质量为30kg的物体沿水平方向推动了2m 接着又把它匀速举高1m 这人对物体共做了 J的功 g 10N kg 0 2 7 103 4 1 106 8 105 500 课时训练 4 功率是表示 的物理量 甲 乙两台机器做相同的功所需的时间之比为3 2 则甲 乙两机器的功率之比为 5 一台拖拉机 功率为20kW 它以7 2km h的速度匀速前进0 5h 做功 J 它受到的阻力为 N 2 3 做功快慢 10000 3 6 107 课时训练 6 如图所示 用一轻质杠杆AB提升重为200N的物体G 支点O处的摩擦不计BO 2OA 重物被举高0 2m 则动力作用点竖直下降的距离是 m 动力做功是 J 动力是 N 0 4 40 100 课时训练 7 某机械的效率为75 已知所做的有用功是600J 则总功是 J 额外功是 J 8 如图所示 用滑轮组匀速提升一重为100N的重物 所用的拉力F大小为60N 如果物体上升1m 则W总 J W有用 J 如果不计任何摩擦 则动滑轮的重G动 N 800 200 120 100 83 3 20 课时训练 9 某机械的功率是750W 表示该机械 A 每秒做功750J sB 能做750J的功C 1s的功率是750WD 1s内做750J的功10 有甲 乙两台机器 甲机器的机械效率是90 乙机器的机械效率是80 那么下列说法中正确的是 A 甲机器一定比乙机器省力B 甲机器的功率一定比乙机器大C 甲机器的有用功一定比乙机器多D 以上说法都不对 D D 课时训练 12 提高滑轮组的机械效率 下列措施正确的是 A 多用几个动滑轮 减小拉力B 增加钩码个数 增大拉力C 减小提升的高度 减小做功D 上述措施都可行 B 11 用机械效率为90 的滑轮组提起270N的重物 加在绳子自由端的拉力为100N 则滑轮组上承受拉力的绳子股数应为 A 2股B 3股C 4股D 5股 B 课时训练 14 下列说法中正确的是 A 使用机械的目的都是为了提高机械效率B 功的原理只适用于理想机械C 使用机械的目的都是为了省力D 任何机械的机械效率都小于1 D 13 已知甲物体在光滑的水平面上运动 乙物体在粗糙的水平面上运动 现用相同的水平推力 分别使甲 乙两物体沿力的方向移动相同的距离 两次推力所做的功分别是W甲 W乙则 A W甲 W乙B W甲 W乙C W甲 W乙D 条件不定 无法比较 C 课时训练 15 在 测滑轮组机械效率 的实验中 用同一滑轮组进行两次实验 得到如下数据 见表格 所用滑轮组中动滑轮 定滑轮的个数最少分别为 和 第1次 第2次实验的机械效率的大小分别是 1 2 两次实验机械效率不同的原因是 操作中应注意 弹簧测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩码做 运动 1 1 65 3 72 额外功基本相同 有用功却不同 匀速直线 课时训练 16 如图所示 用滑轮组在20s内把重600N的物体匀速提高2m的过程中 拉力F做功为1440J 求 滑轮组的有用功及机械效率 拉力F的大小及拉力F的功率 答案 1200J 83 3 240N 72W