十一.功和功率机械效率
功和功率,机械效率
100
滑轮组水平拉动物体时:
W有＝f h W总＝F s S=n h
斜面
在物理中，这些都叫什么？
省力
省功吗？
思考：工人师傅利用斜面提升物
体做功时，哪些做的是有用功？ 哪些是额外功？哪些是总功？
W有用=Gh W总=Fs
W额外=fs W额外= W总-W有用
斜面的机械效率怎么计算？
5.如图，把重为10N的物体推上高为0.5m的斜面， 斜面的长为1m所用的推力为12N,沿斜面向上,求 推力所做的功和斜面的机械效率?
要实现目的，完成有 实验原理 用功,必须施加动力F 对机械做功，是总功
W总=F S
.
Gh W总 Fs
F
W有
需要测量 的物理量
F
实验器材
弹簧测力计、刻度尺、 要提升G，同时必须 铁架台、滑轮、细线、钩码。 将动滑轮也提升。你
要克服本滑轮重力和 摩擦而额外做功，否 G 注意事项 则你不能完成任务。 该功无利用价值而又 不得不做，是额外功。 竖直向上，匀速拉动测力计。
2、势能 ①重力势能：物体由于被举高而具有的能。 物体质量越大，举高的高度越高，重力势 能越大。 通常认为在地面上的物体的重力势能 为零。
②弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的 能。 同一物体，弹性形变越大，具有的势能越大。
练习
10. 如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于 其机械能的变化情况，下列说法中正确的是 B A.重力势能减小，动能不变，有重力势能转变为动能 B.重力势能减小，动能增加，有重力势能转变为动能
提升G是目的， 有利用价值， 是有用功 W有=Gh
滑轮组提高重物时: W有＝ G物 h
W总 ＝ F s
功和功率 机械效率
初三物理下期（1）功和功率机械效率一、重难点知识精讲（一）功和功率1、功：物体在力的作用下动能或势能发生了变化，我们就说力对物体做了功。
对物体没有做功有两种情况：（1）力没有使物体在它的作用下移动，动能和势能没有变化；（2）力与物体运动方向垂直，力没有使物体在它的方向上移动距离。
2、功的计算（1）物理学中，把力和在力的方向上移动的距离的乘积，叫做功。
（2）公式、符号的意义及单位：W=F·sW（功）—焦耳（J）F（力）—牛顿（N） s（距离）—米（m）做功的多少就表示物体动能、势能增加（或减少）的多少，所以功的单位和能的单位一样，都是焦耳，简称焦，符号J。
3、功的原理:使用机械做的功等于不用机械直接用手做的功，或者说使用任何机械都不能省功，人们使用机械的目的是为了省力，或省距离。
例1、在图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是（）例2、重200N的木箱，在40N水平拉力作用下，恰能沿水平地面做匀速直线运动，当木箱在50N的水平拉力的作用下，沿同一水平地面前进10m的过程中（）A．拉力做功500J B．重力做功2000J C．木箱受到的摩擦力为50N D．木箱受到的重力和支持力的合力为零4、功率（1）单位时间内所做的功叫做功率，它是用来表示物体做功快慢的物理量。
（2）公式：（3）符号及单位：P（功率）—瓦特（W） W（功）—焦耳（J） t（时间）—秒（s）5、比较功率的大小的方法（1）在做功时间相同时，比较做功的多少。
在时间相同时，做的功越多，功率就越大（2）在做的功相同时，比较做功时间的长短。
做相同多的功，用时越短，功率就越大。
（3）在做功的时间和做功的多少都不相同时，直接计算出功率的大小。
例3、如图所示，人拉绳子的力F=10N，使货物以V=2m/s的速度匀速上升，求拉力做功的功率。
（二）机械效率1、有用功、额外功和总功（1）有用功：为了达到某一目的必须做的功。
如提沙子上楼时对沙子所做的功就是有用功。
12.总复习：功-功率-机械效率(基础)知识讲解
总复习：功功率机械效率（基础）【考纲要求】1、理解功、功率的概念，能够解决简单问题，比较功和功率的大小；2、会测量简单机械的机械效率，知道有用功、额外功、总功和机械效率，知道影响机械效率大小的因素。
【知识网络】【考点梳理】考点一、功作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。
要点诠释：（1）理解判断的依据：依据：做功的两个必要因素。
重点：抓住力作用在物体上是否有“成效”。
（2）明白不做功的三种情况：A. 物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。
B. 物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫“不劳无功”。
C. 物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动)，此情况叫“垂直无功”。
（3）在分析做功情况时还应注意以下几点：A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。
B. 一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功，因此讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。
C. 什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。
比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W＝Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W ＝fs 。
考点二、对公式W ＝FS 的理解 1.公式： 一般式 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.单位： 焦耳(J) 要点诠释：（1）有力才有可能做功，没有力根本不做功。
（2）F 与s 的方向应在同一直线上（初中要求）（比如一个人提着一重物G ，从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶，此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长，而是从山脚到山顶的高。
） （3）做功的多少，由W ＝Fs 决定，而与物体的运动形式无关。
功的原理机械效率
功的原理；机械效率1.正确理解“功”的物理意义：物理学中的“功”跟日常生活中的“做工”或“工作”的含义不同，在物理学中，做功是指两个因素同时存在的物理过程，这两个因素是：物体受到力的作用和物体沿力的方向通过一段距离。
这两个因素缺一不可，缺少任何一个条件，物理上就说没有做功。
根据做功的两个必要因素可知，下列三种情况没有做功：①物体受到力的作用，但物体没有沿力的方向通过距离。
例如：用力推车、车没有被推动，推力对车没有做功。
一个人举着重物不动的时候，他虽然对重物有力的作用，但没有对重物做功。
②物体移动了一段距离，但没有受到力的作用，例如，物体由于惯性而运动。
一个沿水平光滑的桌面匀速运动的木块，木块在水平方向上没有受到阻力，也没有受到动力，因而没有力对运动的木块做功。
③物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。
例如手提水桶，沿水平方向移动。
水桶受竖直向上的拉力，水桶在水平方向上移动，竖直高度不变，水桶移动的方向跟拉力的方向垂直，竖直向上的拉力对水桶没有做功。
力和功是实质不同的两个概念，从上面分析可以看出，在做功的过程中，一定有力的作用。
但是，有力作用在物体上，这个力不一定对物体做了功。
2.对功率概念的正确理解功率是表示物体做功快慢的物理量。
学习这个概念，可以跟运动速度概念相对照、比较。
速度是表示物体运动快慢的物理量。
物体速度大，表示物体运动得快，但不一定运动的路程就长；而通过路程长的物体，不一定运动得快。
速度大，指单位时间内通过的路程长。
速度和路程是两个不同的概念。
同样功和功率也是两个不同的概念。
做功多，不一定做功就快；反之，做功快，不一定做功就多。
功率大，表示单位时间内做的功多。
功率跟功、时间两个因素有关，即t wP =。
相同时间内做功多的，功率大；做相同多的功，时间少的，功率大。
因为W=FS ，所以V F t FS t w P ⋅=== 物体在拉力F 的作用下，以速度v 沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。
第十一章 功和机械能
对木箱做功的功率为8W
8.（2019·宜宾）如图8所示，一个物体静止于光 滑水平面上的o点，在水平恒力Ｆ作用下开始向右 加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间 和b、c之间的距离相等，Ｆ在ab段做功W1，做功功 率Ｐ1；在bc段做功W2，做功功率Ｐ2，则有W1= W2， Ｐ1 < Ｐ2（均选填“＞”“＝”或“＜”）.
13.（2019·广东）如图13所示，质量为960kg、 底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮 组水平拉动A，使其在20s的时间内匀速向墙靠近 了4m，水平拉力Ｆ=500N，不计绳、滑轮组的质量 以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10N/kg. 求： （1）A对水平地面的压强. （2）A在运动过程中受到摩擦力的大小. （3）拉力Ｆ的功率.
解：重物上升24m时克服重力做功为： W克=mgh=1×103kg×10N/kg×24m=2.4×105J. 由于匀速提起重物，所以起重机对重物做功等于
W克， 它在100s内对重物做功的功率为： P1=W克/t=2.4×105J/100s=2400W. 起重机的机械效率为：
η=W 有 /W 总 ×100％=(W 克 /Pt)×100％ =(2.4×105J)/(3×103W×100s)×100％=80％
6.（2019·连云港）物体在水平地面上做直线运
动，当物体运动的路程和时间的关系图像如图甲
时，受到的水平推力为Ｆ1；当物体运动的速度和 时间的关系图像如图乙时，受到的水平推力为Ｆ2. 两次推力的功率分别为 Ｐ1和Ｐ2. 则下列关系正 确的是（ B ） A. Ｆ1=Ｆ2 Ｐ1>Ｐ2 B. Ｆ1=Ｆ2 Ｐ1<Ｐ2 C. Ｆ1>Ｆ2 Ｐ1>Ｐ2 D. Ｆ1<Ｆ2 Ｐ1>Ｐ2
功与功率的计算与机械效率
功与功率的计算与机械效率在物理学中，功和功率是两个基本概念，它们在机械能转化与利用中起着重要作用。
本文将通过对功与功率的计算公式的介绍与案例分析，探讨机械效率与功率的关系。
一、功的计算功是物体在外力作用下沿着力的方向移动所做的功或者克服某种阻力或劲力所做的功。
在物理学中，功的计算公式可表示为：功 = 力 ×位移× cosθ其中，力单位通常使用牛顿（N），位移使用米（m），角度θ为力方向和位移方向之间的夹角。
例如，一个物体受到100N的力作用，沿着力的方向移动了10米，且力和位移方向相同（θ=0°），则该物体所做的功为：功 = 100N × 10m × cos0° = 1000焦耳（J）二、功率的计算功率是用来描述物体做功速度的大小。
在物理学中，功率的计算公式可表示为：功率 = 功 / 时间其中，功单位使用焦耳（J），时间单位通常使用秒（s），功率的单位为瓦特（W）。
例如，一个物体所做的功为1000J，花费的时间为5秒，则该物体的功率为：功率 = 1000J / 5s = 200瓦特（W）三、机械效率与功率的关系机械效率是描述机械设备能够将输入的能量转化为有用输出能量的比例。
机械效率通常使用百分比表示。
在实际应用中，机械设备往往存在能量损耗，导致输出功率比输入功率低。
机械效率 = 有用输出功率 / 输入功率 × 100%例如，一台发电机的输入功率为10000瓦特，输出功率为9000瓦特，则该发电机的机械效率为：机械效率 = 9000W / 10000W × 100% = 90%当输入功率和输出功率相等时，机械效率为100%，说明能量损耗很小。
但实际上，能量损耗是难以避免的，往往会因为摩擦、阻力等因素而导致机械效率降低。
四、案例分析为了更好地理解功、功率与机械效率的关系，我们以汽车为例进行案例分析。
假设一辆汽车的发动机输出功率为150马力，转速为5000转/分钟。
功和功率机械效率易错题
功和能功率和机械效率1.下列关于功率的说法中，正确的是（）Ａ．物体做功越多，功率越大Ｂ．物体做功时间越短，功率越大Ｃ．物体做功越快，功率越大Ｄ．物体做功时间越长，功率越大2、关于机械效率，下列说法正确的是（）Ａ．机械效率越大，越省力Ｂ．机械效率越大，做功越多Ｃ．机械效率越大，功率越大Ｄ．机械效率越大，额外功在总功中所占的比例越小3、某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是（）Ａ．做的有用功增加了Ｂ．做的总功减少了Ｃ．做的额外功减少了Ｄ．做的有用功跟总功的比值增大了4、用滑轮或滑轮组提起同一重物如图56所示，其中机械效率最高的是【】5．两个滑轮完全相同，其重力均为20牛．分别用图55所示的两种方式，将重400牛的物体以相同的速度匀速提升了10米，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是【】Ａ．Ｆ１做的功大于Ｆ２做的功Ｂ．Ｆ１和Ｆ２做的功相等Ｃ．Ｆ１做功的功率小于Ｆ２做功的功率Ｄ．Ｆ１和Ｆ２做功的功率相等6、关于机械效率有下列说法，其中正确的是（）A)做功越多的机械，效率越高；B)单位时间里做功越多的机械，效率越高；C)省力越多的机械，效率越高；D)额外功在总功里所占的百分比越小的机械，效率越高。
7、如图所示，重５００Ｎ的物体与地面间的摩擦力是１５０Ｎ，为使物体匀速移动，必须在绳端加６０Ｎ的水平拉力，则滑轮组的机械效率约为______，若物体移动速度为０.２ｍ／ｓ，则１ｍｉｎ内拉力做的功是______Ｊ．8、滑轮组机械效率是８０％，滑轮组负担重物和滑轮总重的绳子共有５股，用１００Ｎ的拉力可匀速将重物提升，若不计摩擦，那么该重物重为_______Ｎ．9.汽车和货物的总重是4×104牛，在水平公路上匀速前进，所受阻力是车重的0.2倍，如果汽车的功率为70千瓦，求：⑴汽车在10秒内所做的功⑵汽车克服阻力在5秒内所做的功⑶汽车在5秒内通过的距离10.利用一个动滑轮把400牛的重物匀速提高3米，拉力做的有用功是多少？如果动滑轮的机械效率是80%，则拉力做的总功是多少？拉力是多少？动滑轮重量为多少？（不计摩擦）11.如图15所示的滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140千克，体积为60分米3，滑轮组的机械效率为80℅，（g取10牛/千克）求（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F多大？（2）若绳能承受的最大拉力为350牛，求物体露出水面体积多大时，绳子会断？（设物体出水的过程中，滑轮组效率不变）.G图1512．如图5所示，是镇江建筑工地上正在运行的一台起重机吊臂上的滑轮组，由电动机向滑轮组提供动力，不计一切摩擦和绳重，已知动滑轮和吊钩共重200N，在拉力F的作用下，把重2.98×104N,的重物匀速提高20m，拉力做功的功率为1.5×104W，求：（1）拉力F 的大小；（2）拉力F做的功；（3）重物上升的速度。
粤沪版九年级物理第十一章机械功与机械能专题一功、功率、机械效率的综合计算习题课件
(3)若用该滑轮组匀速提升 1.8×104 N 的物体，则其机械效率是多少？
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九年级 物理 全一册 沪粤版
解：(1)W 有用＝G 物 h＝1.2×104 N×6 m＝7.2×104 J， W 总＝Fs＝6×103 N×3×6 m＝1.08×105 J； (2)P＝Wt总＝1.081×0 1s05 J ＝1.08×104 W；
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九年级 物理 全一册 沪粤版
解：(1)因为货物上升的高度 h＝1.5 m，用时 t＝5 s，所以货物上升的 速度：v＝ht＝15.5sm ＝0.3 m/s； (2)因为货物的质量：m＝1 t＝1×103 kg， 所以货物的重力：G＝mg＝1×103 kg×10 N/kg＝1×104 N；
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推力做功的功率：P＝Wt＝1
200 5s
J
＝240
W；
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九年级 物理 全一册 沪粤版
(4)利用斜面将货物匀速推到车上，则
W 有用＝Gh＝1 000 N×0.9 m＝900 J， W 总＝Fs＝800 N×1.5 m＝1 200 J，
斜面的机械效率：
η＝WW有总用×100%＝1902000JJ ×100%＝75%。
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九年级 物理 全一册 沪粤版
(3)人沿竖直向下方向拉绳子时对绳子的最大拉力等于人的重力，由滑轮
组结构可得人拉绳子的力：Fb＝f3＋3 G动，
能克服的摩擦力：
f3＝3Fb－G 动＝3×500 N－100 N＝1 400 N<1 500 N，
所以此时小熊不能拉动物体。
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九年级 物理 全一册 沪粤版
(3)不计绳重和摩擦，则
十一.功和功率机械效率
4800N 3.6×106J
4.8×104 w
使用简单机械可以省力,或者省距离,或者能改变 施力的方向等,能否省功? 1.功的原理 ①.使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机 械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功
②.两层含义 不省功但也不费功 理想机械 不省功但可能费功 实际机械
W用机械≧W不用机械
1.功的概念
力的成效有什么共同点? 功的定义：物理学中把力和物体在力的方向上移 动距离的乘积叫机械功，简称功。
①.功的两个必要因素 一是作用在物体上的力;二是 物体在力的方向上 移动的距离
②. 归纳三种对物体做功为零的情况 B.物体移动了距离,但不受力 （F=0 S≠0） A.物体受力,但没有移动距离 （F≠0 S=0）
③.总功( W总 ): 动力做的功 或有用功与额外功的和
W总 = F S W总 = W有+W额
F
注: 如不考虑f 和机械的自重时,W额= 0
W总 = W有
理想机械
④.分析两种机械工作时做功情况
F
滑轮: W有 =Gh
W额=G动 h +Wf W总 = F S
杠杆: W有 =Gh W额=G杆 h΄
W总 = F S
A. W甲>W乙
B. W甲=W乙
C. W甲<W乙
D.条件不足,不能比较
物体A重100N，物体水平向左匀速运动时受到 摩擦力fA=10N，则拉力F=（ ）N，如果物体
A速度为2cm/s,则动力作用点 移动速度为（ ）cm/s,运动 时间为10s，动力F做功（ ） J物体克服摩擦力做功（ ）J (三不计）。
8、AC最大能承受350N的力，光滑水平木板 长OA=1m，木板重量不计。重力为500N的 物体在拉力F的作用下从O点向A点运动，当 物体运动到B点时绳子刚好拉断，如果拉力 F=20N，求拉力做功。
简单机械 功 功率 机械效率
简单机械、功与功率、机械效率1. 简单机械简单机械是指那些只有一个或很少几个零件并且没有移动的机械装置。
它们通常由一些简单的机构组成，用来转换力或增加输人力的力量。
简单机械有六种基本形式：杠杆、轮轴、滑轮、斜面、楔子和螺旋。
•杠杆是一个刚性材料通过一个固定点的旋转运动来转移力的一种简单机械。
其原理是利用杠杆原理（力矩平衡），将应力或力矩从一个点（固定点）转移到另一个点（载荷点）。
•轮轴是一个固定在一个支撑结构上的旋转装置。
它可以用来传输和转换力，例如通过轧机将原材料压制成所需形状。
•滑轮是一个固定在一个支撑结构上的旋转轮，通常与一个带有重物或负载的绳子连接。
滑轮通过改变绳子的方向来改变力的方向，并增加力的大小，使人们可以更容易地提起大物体。
•斜面是一个斜向放置的平坦表面，常用来提升或降低物体。
当物体沿斜面上的平面移动时，斜面可以减少所需的力量，从而减少对力的需求。
•楔子是一个通常用来分割物体，并将其拆分为两个或更多部分的三角形结构。
楔子的工作原理是通过将力分散到边缘上，产生足够的力来嵌入和移动物体。
•螺旋是一个围绕中心轴线旋转的结构，通常具有连续的螺旋线。
螺旋可以将旋转运动转换为线性运动或将线性运动转换为旋转运动。
通过使用这些简单机械的组合，我们能够实现各种机械设备和工具，如各类起重机、挖土机、推土机和升降机等。
2. 功与功率在学习简单机械之前，我们首先需要了解功与功率的概念。
•功是力作用于物体上，使物体发生移动或改变形状时所做的工作，通常用 Joule（焦耳）作为单位。
功的大小等于力和物体移动的距离乘积。
•功率是指单位时间内做功的能力，通常用瓦特（W）作为单位。
功率等于做的功除以所花费的时间。
在简单机械中，通过改变力的大小和方向，我们可以改变物体的速度、方向和形状。
因此，在使用简单机械时，我们常常需要考虑功和功率的概念。
3. 机械效率机械效率是指机械能量输出与输入之间的比值。
它是衡量机械装置能够有效转换能量的程度。
初中物理 第十一章简单机械和功考点概括
四、斜面
1、作用：省力 2、特点：斜面坡度越大，越省力；
一、功 第二部分：功 功率
1、做功的两个必要因素： （1）有力作用在物体上； （2）物体在这个力的方向上 移动一段距离
2、功的定义：力和物体在力的方向上移动距离的乘积
3、功的计算： W=FS
W=Gh
二、功率
1、意义：表示做功快慢
(1)杠杆的平衡是指杠杆静止不转动 或杠杆匀速转动。
(2)为什么要调节杠杆两端的螺母使 杠杆在水平位置平衡？
答:使杠杆自身的重力作用线通过支 点上，这样就抵消了杠杆自身的重力 对杠杆平衡的影响
(3)为什么在杠杆两边挂上不同数量的钩码，调节 钩码位置，使杠杆在水平位置重新平衡？
答:便于测量力臂
探究杠杆的平衡条件
A．5 N B．10 N C．20 N D．40 N
• 3、提高机车的额定功率是铁路进一步提速 要解决的一个重要课题。机车的输出功率 等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻 力与速度成正比，那么，列车提速前后分 别以最高时速120 km和180 km在平直轨道 上匀速行驶时，机车的输出功率之比为
A．2﹕3 B．3﹕2 C．4﹕9 D．9﹕4
• 4.汶川地震中，滚滚的山石挡住了道路。增 援人员要用撬棒撬开山石，分别沿如图所 示的四个方向用力，其中最省力的是
• A.沿F1方向
B.沿F2方向
• C.沿F3方向
D.沿F4方向
• 5．如图10所示，甲、乙两人将 一木箱从一楼抬上三楼，甲对木 箱做的功________乙对木箱做的 功(填“大于”、“等于”或“小 于”)．
四、滑轮组的机械效率
滑轮组的机械效率与物重 与动滑轮重有关；
提高滑轮组机械效率的方法有： （1）增大物重； （2）减小动滑轮重； （3）加轮滑油（减小摩擦）
2014八年级物理下册第十一、十二章知识点填空测试
第十一章功和机械能知识点11.1(功)1、做功的含义：如果一个力作用在上，物体在这个力的方向上，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了。
2.力学里所说的功包括两个必要因素：一是，二是3.不做功的三种情况：有力无、有距离无、力和距离垂直。
4.功的计算：作用在物体上力越大，使物体移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明力所做的功。
物理学中把与在叫做功：功=力×力的方向上移动的距离功的公式为，各字母表示什么物理量？主单位分别是什么？变形公式有。
１ J= N·m。
注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力F的方向上通过的距离，必须与F 对应。
③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。
11.2 功率1、物理学中，用功率表示做功的。
单位时间内所做的叫做功率。
2、公式：P=。
各字母表示什么物理量？主单位分别是什么？变形公式有。
还可以推导出在匀速直线运动中Ｐ＝。
各字母表示什么物理量？主单位分别是什么？变形公式有。
3、功率的单位是，符号、1W=J/s、1kW=W。
11.3 动能和势能1、物体能够对外（但不一定做功），表示这个物体具有，简称。
2、动能：物体由于而具有的能叫做。
3、质量相同的物体，运动的速度，它的动能；运动速度相同的物体，质量，它的动能也。
4、和统称为势能。
①重力势能：物体由于被而具有的能量，叫做重力势能。
物体被举得，质量，具有的重力势能也。
②弹性势能：物体由于而具有的能量叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大，具有的弹性势能。
11.4 机械能及其转化1、机械能：动能与势能统称为。
动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。
动能和势能可以互相转化。
如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和，也就是说机械能是的。
2、动能和重力势能间的转化规律：①质量一定的物体，如果加速下降，则动能，重力势能，重力势能转化为；②质量一定的物体，如果减速上升，则动能，重力势能，动能转化为3、动能与弹性势能间的转化规律：①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为；②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为。
九年级物理功,功率,机械效率知识点
思路点拨：(1)使用相同的滑轮组提升不同质量的钩码时，
滑轮组做的额外功相同，提升的钩码越重，做的有用功越多，
机械效率越高；(2)实验 3 中，η＝00.5.45JJ≈72.7%.使用不同的滑 轮组提升相同的重物时，滑轮组做的有用功相同，动滑轮的个
数越多，滑轮组做的额外功越多，机械效率越低；(3)当丙图中
钩码重 4 N 时，G 轮＝5F－G＝5 N－4 N＝1 N，当钩码重 9 N
时，η＝G′Gh′＋hG轮h＝9
9Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱN＋1
N＝90%.
答案：(1)越高 (2)72.7% 越低 (3)90%
考点 3 功率
1．相同时间内，做功多的功率大． 2．做功相同时，用时多的功率小． 3．做功多少和用时都不同时，可以用 P＝Wt 计算比较功率 的大小． 注意：功、功率和机械效率之间没有必然的联系，做功多， 功率不一定大；功率大，机械效率不一定高． 4．物体在恒力作用下做匀速直线运动时，P＝Wt ＝Ft·s＝Fv.
2．额外功： (1)定义：一般指人对动滑轮、绳子及克服摩擦力做的功． (2)计算公式：W额外＝W总－W有用． 3．总功： (1)定义：有用功和额外功之和，一般拉力做的功为总功． (2)计算公式：W总＝Fs＝__F__n_h___. 4．机械效率：
(1)定义：有用功跟总功的比值． W有用
(2)公式：η＝____W__总__×100%. (3)任何机械的机械效率都小于 100%.
(1)A 到 B 过程，货物对叉臂的压强． (2)A 到 C 过程，叉车对货物的支持力做的功． (3)B 到 C 过程，叉车对货物做功的功率． (4)B 到 C 过程，叉车消耗的电能．
功功率及机械效率
生产效率
高效的机械设备能够提高生产效 率，缩短生产周期，从而降低生 产成本，增强企业的竞争力。
技术进步
提高功功率和机械效率是推动技 术进步的重要动力，能够促进机 械制造业的发展和产业升级。
对未来研究的展望
新材料与新工艺
探索和应用新材料、新工艺是提高机械设备功功率和机械 效率的重要途径，未来研究可以进一步发掘这些材料和工 艺的潜力。
选择高质量的配件和材料，可以减少 机械的故障率和提高工作效率。
机械效率的优化建议
推广节能技术 采用先进的节能技术和设备，降 低能源消耗和提高能源利用效率。
建立完善的机械管理制度 制定科学的管理制度和工作规程， 规范机械的使用和维护，确保机 械的正常运转和延长使用寿命。
加强技术研发 加大技术研发力度，不断推出更 高效、更节能、更环保的机械产 品。
机械效率
机械效率是指发动机将燃料中的热能转换为机械能的效率。机械效率越 高，发动机的性能越好，燃油经济性也越高。
03
影响因素
汽车发动机的功功率和机械效率受到多种因素的影响，如发动机排量、
气缸数、压缩比、燃油品质等。
风力发电机的功功率与机械效率
功功率
风力发电机的功功率是指发电机 在单位时间内所产生的电能，通 常以兆瓦（MW）为单位。风力 发电机的功功率取决于风速和风
械的工作能力和生产效率。
机械效率
机械效率是指机械将输入能量转换 为输出能量的效率。机械效率越高， 能量损失越少，机械性能也越好。
影响因素
工业机械的功功率和机械效率受到 多种因素的影响，如机械设计、制 造精度、润滑状况、使用环境等。
05
结论
功功率与机械效率的重要性
能源利用
功功率和机械效率是评估机械设 备能源利用的关键指标，提高设 备的功功率和机械效率有助于减 少能源浪费，降低运行成本。
初中物理教育科学八年级下册第十一章 机械与功机械效率
机械效率（第一课时）执教人：唐佼佼【教材分析】《机械效率》是教科版八年级物理下册第十一章第四节的内容，同学们在了解了杠杆、滑轮等简单机械后，在学习了功和功率的基础上的进一步延伸，也可以说是对这些内容的综合分析和实际应用，体现了物理知识最终要服务于生产和生活的理念。
【学情分析】（教学重点,难点的确定）从学生方面来看，机械效率涉及“有用功”、“额外功”、“总功”等概念，而功的概念本身又比较抽象，因而要区分并理解这些概念对初中生来说，有一定难度。
要轻松自如地解决有关机械效率的问题，关键是真正弄清楚有关概念，并能正确加以区分，所以本节教学设计以及在实际教学中在有用功、额外功、总功的概念理解上花的时间较多。
【教学目标】1、知识与技能：①“有用功”、“额外功”、“总功”的概念。
②机械效率的概念及计算公式。
③机械效率的在实际生活生产中的意义。
2、过程与方法：①通过对四种不同做功方式的分析，提高学生观察和思考的能力。
②通过计算,认识机械效率与机械性能的关系。
培养学生猜想与假设的能力和分析解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观：培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度【教学重点】对机械效率概念的理解。
【教学难点】学会区分“有用功”、“额外功”、“总功”，会分析影响各种做功过程中机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法【教学方法】教法：情景激学----互动探究---归纳----启发讲授，本节课中教师将采用演示法、启发引导等教学方法引导学生。
而学生作为本堂课的主体将采用观察思考、计算总结规律、自主获取知识等方式进行学习。
学法：认真观察---提出猜想---数据处理---交流总结【设计意图】1、对"有用功"、“额外功”、“总功”这个知识点的处理,主要充分调动学生的学习积极性,运用"讨论·探究·创造·反思"五位一体的教学模式,从提出问题——进行类比——交流讨论——总结归纳让学生自己得出结论,利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力.2、为了让学生的学习得到进一步的升华,在最后的创造活动中,让学生总结体会起重机在生活实际中的应用以及优化使用方法。
功、功率和机械效率的计算
功、功率和机械效率的计算一、功的计算1.功的定义：功是力对物体作用产生的效果，是标量，用符号W表示，单位是焦耳（J）。
2.功的计算公式：W = F × s × cosθ，其中F是力，s是力的作用点的位移，θ是力和位移之间的夹角。
3.静摩擦力和滑动摩擦力的功：静摩擦力的功W = Ff × s，其中Ff是静摩擦力，s是物体的位移；滑动摩擦力的功W = Ff × s × cos180° = -Ff × s，其中负号表示滑动摩擦力的功是负值。
4.重力做功与重力势能的关系：物体在重力场中从一个位置移动到另一个位置，重力做的功等于物体势能的减少量。
二、功率的计算1.功率的定义：功率是单位时间内完成的功，是标量，用符号P表示，单位是瓦特（W）。
2.瞬时功率的计算公式：P = F × v × cosθ，其中F是力，v是物体的速度，θ是力和速度之间的夹角。
3.平均功率的计算公式：P = W / t，其中W是物体在一段时间内完成的功，t是时间。
4.瞬时功率与平均功率的关系：对于匀速直线运动的物体，瞬时功率等于平均功率。
三、机械效率的计算1.机械效率的定义：机械效率是有用功与总功的比值，用符号η表示，没有单位。
2.机械效率的计算公式：η = W_有用 / W_总，其中W_有用是物体完成的有用功，W_总是物体总共完成的功。
3.机械效率与功率的关系：机械效率与功率没有直接关系，但功率越大，机械效率可能越高。
4.提高机械效率的方法：减小摩擦、减小额外功、选择合适的机械结构等。
四、注意事项1.在计算功时，要注意力的方向与位移的方向是否一致，不一致时要乘以cosθ。
2.在计算功率时，要注意时间和速度的对应关系，瞬时功率对应某一时刻的速度，平均功率对应一段时间内的速度。
3.在计算机械效率时，要注意区分有用功和总功，有用功是完成任务所需的功，总功是有用功加上额外功。
人教版初中物理八年级下册第11第十一章功和机械能课件 (1)
2．机械效率： （1）定义： 有用功跟总功的比值 。
（2）公式：
W有 W有
η＝ W总 W有 W额 ；
（3）机械效率常用百分数表示，没有单位。由于机械总会做
一些额外功，因此，机械效率总 < 1.
（4）机械效率的“可变性”：根据公式： W有 W有
W总 W有 W额
①有用功一定时，减少 额外功 功可以提高机械效率，如：
W有 ＝ W有 Gh W总 W有 W额 Gh fs
三、功率
1．定义： 物体单位时间内完成的功
。
2．物理意义：表示做功 快慢 的物理量。
3．公式： P W
t
；导出公式： P Fv ；
推导：P W Fs Fv
4．单位： W ；1W＝1J/s ，
tt
某机器功率6kW，表示：该机器 1s内做功6000J 。
6 N，斜面的机械效率为 83.3%；若将图中的斜面变陡， 则该斜面的机械效率将 变大 （选填“变大”、“变小” 或“不变”）．
W有 Gh = 10N×0.2m
W总 Fs 6N×0.4m
= 83.3%
8．（2012•连云港）一个人先后用同样大小的力F将不 同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜 面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力 在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它 们之间的大小关系说法正确的是（ C ）
回忆，功和机械能这一章知识
考点1：功
功和 机械能
考点2：机械效率 考点3：功率
考点4：机械能
基础点拨 一、功
1．判断下面三种情况是否做功：
有力无距离——“劳而无功”
有距离无力——“不劳无功”
力和距离垂直——“垂直无功”
功和功率--机械效率基础知识要点
功和功率机械效率考点复习考点1、功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：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。
巩固：☆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）。
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0.5 J 。
5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③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。
考点2、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。
2、说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②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。
③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。
④我们做题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）3、应用：斜面①理想斜面：斜面光滑②理想斜面遵从功的原理；③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
考点3、功率：1、定义：单位时间里完成的功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 kW mW 马力换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车１s 内做功66000J考点4、机械效率：１、有用功：定义：对人们有用的功。
功和机械效率专题(含答案)
功：，当力F 和距离S 的夹角成90度时，力F 不做功。
功率：Fv tWP ==，第一个公式计算平均功率；第二个公式计算瞬时功率（即某一速度下的功率），F 为牵引力；当物体匀速运动时，两公式通用。
1.登楼梯比赛时，某同学从一楼登上三楼用时12s ，该同学登楼时克服重力做功的功率最 接近于（ ）A.3WB.30 WC.300 WD.3000 W2．某人用100N 的水平拉力使重为500N 的小车沿水平方向前进了5m ，在这过程中拉力做的功是________J 。
后来又用沿斜坡方向的100N 的拉力将小车拉上坡顶，该斜坡长为5m ，高为0.5m ，这时拉力做的功为________J 。
3．一架我国自行研制的歼-8Ⅱ战斗机的质量为1.5×103kg ，发动机用8×104N 的推力使飞机在10s 内前进5000m ，则飞机受到的重力为___________N ，这段时间内飞机的平均速度为_______m/s ，推力的功率为___________W 。
4．一台拖拉机耕地的最大牵引力是2．5410⨯N ，若每小时拖拉机行驶7．2千米，它的功率多大？每小时作功多少？5．一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km ，轿车上的速度表如图所示，在此过程中⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s?⑵若轿车发动机的功率为40kW ，则该车行驶中所受阻力多大？牵引力做功多少？6．在100m 深的矿井里，每分钟积水9m3，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？类型1：竖直方向提升重物的滑轮组有用功：提起重物所做的功h G S F W 物物物有用==额外功：克服摩擦力所做的功和提升滑轮所做的功，提升动滑轮所做的功h G S F W 动动动额外== 总功：拉绳子的动力所做的功Fnh S F W ==绳绳总 机械效率：nFG Fnhh G W W 动动总有用===η理想的滑轮组：不计滑轮重和绳重，且不计摩擦的滑轮组，%100=η半理想的滑轮组：不计绳重和摩擦，但要考虑动滑轮重的滑轮组动物物动物物额外有用有用总有用G G G hG h G h G W W W W W +=+=+==η1．用图所示的滑轮组将重10N 的物体匀速提升0．1m ，所用时间为２s ，作用在绳子末端的拉力F 为６Ｎ（不计绳重和绳与滑轮间的磨擦），所做的有用功为_______J ，动滑轮自重__________Ｎ，该滑轮组的机械效率为______。
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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 数学表达式: W =F S
冰柱在光滑的冰面上滑 动，没有力对它做功
人用力推石头，石头 未动，推力未做功
力和物体运动方向垂 直时，力不做功
单位: W
焦耳（J）
米（m）
F
牛（N）
S
1J=1N.m
1.人提着重100N的桶，沿楼梯从一楼上到6m高 的三楼，人对桶做了多少功？ 600J 移动的距离为上升的高度,而不是走的路程 2.一辆汽车，以36km/h的速度在水平路面上作匀 速直线运动，牵引力为5000N, 前进了100m后关 闭发动机, 又滑行了20m,在整个过程中牵引力做 了多少功？ 5×105J
6.汽车上坡时，驾驶员通常要换成低档，以减少 汽车行驶速度，这样做的目的是:（ D ） Ａ.省油； Ｂ.增大摩擦； Ｃ.安全； Ｄ.增大爬坡的牵引力 7.用一台水泵把60m3的水提到30米的水箱，若要 1小时内完成，那么这台水泵的功率是多少？ 8. 深10用多大功率的水泵来 抽水? 7.5×104 W
例、在水平面上以v匀速运动：
PF = Fv = Pf = fv 例、在斜面上以v匀速运动：
取相同时间比较做功的多少? 做相同的功比较时间的长短? 1 功率的物理意义 表示做功的快慢
1 功率的物理意义 表示做功的快慢 功率越大，表示做功越快，功率越小， 表示做功越慢。
2.定义: 在物理学中，把在一段时间做的功与做 功所用的这段时间的比叫功率。 W FS 3公式: P = W =Fv 导出公式: P = = t t t 4单位: 瓦特（w） 常用: 千瓦（kw） 兆瓦（Mw）
3.一名运动员沿水平跑道10s做了8000J的功，该 800 w. 运动员的平均功率是______ 4.功率是表示_________ 做功快慢 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_______. 2∶ 3 5.一台拖拉机，功率为20 kw，它以7.2 km/h的 7 3.6 × 10 速度匀速前进0.5 h，做功________J，它受到 的阻力为________ 10000 N.
6、如图所示，起重机吊臂上的滑轮组，已 知动滑轮和吊钩重200N，在拉力F的作用下 把重2.98×104N的重物匀速提升3m，拉力F 做功的功率为1.5×104w，求①拉力F的大小， ②拉力F做的功，③重物匀速上升的速度。
3、如图所示，①不计滑轮重量， 绳重和摩擦，使重为1000N的物 体匀速上升，拉力F=______N， 当物匀速上升速度为0.5m/s时， 动力作用点移动速度为 ______m/s，动力做功的功率为 ______w，机械克服阻力做功的 功率为______w，②假设每个动 滑轮重量为20N，（其他条件不 变）动力为______N，动力做功 功率为______w。
1.功的概念
力的成效有什么共同点?
功的定义：物理学中把力和物体在力的方向上移 动距离的乘积叫机械功，简称功。
①.功的两个必要因素 一是作用在物体上的力;二是 物体在力的方向上 移动的距离 ②. 归纳三种对物体做功为零的情况 B.物体移动了距离,但不受力 （F=0 S≠0） A.物体受力,但没有移动距离 （F≠0 S=0） C.物体受力,也移动了距离,但二者方向互相垂直 2.功的计算
1.某机械的功率是750W，表示该机械 ( D ) A.每秒做功750 J/s B.能做750 J的功 C. 1s的功率是750 W D. 1 s内做750 J的功 2.有甲、乙两台机器，甲机器的功率是90W,乙机 器的功率是80W，那么下列说法中正确的是 ( B) A.甲机器一定比乙机器省力 B.甲机器做功一定比乙机器快 C.甲机器做的功一定比乙机器多 D.以上说法都不对
3.用力F将重G的物体从底部 拉到顶部,其中拉力F、克服 重力G、克服摩擦力f、支持 力N各做了多少功? WF=F L WG=G h Wf =f L WN=0
4.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 乙两个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: （ B ） A. W甲>W乙 B. W甲=W乙
C. W甲<W乙
D.条件不足,不能比较
物体A重100N，物体水平向左匀速运动时受到 摩擦力fA=10N，则拉力F=（ ）N，如果物体 A速度为2cm/s,则动力作用点 移动速度为（ ）cm/s,运动 时间为10s，动力F做功（ ） J物体克服摩擦力做功（ ）J (三不计）。
问: 有哪些方法可以比较做功的快慢?
5 1w的意义表示 在1秒时间内物体做功1J.
1.汽车爬坡、拖拉机耕地，为了增大牵引力，车 辆的运动速度都很小. 而汽车在平直的公路上往 往运动得较快，你能解释吗？ 分析：机车发动机的功率一般是一定的（保持不 变）,牵引力的大小和运动速度成反比.减 少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大； 反之增大车辆的速度就会使车辆的牵引力 减小.
如图，用F2=50N的水平拉力，通过一个动 滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速 移动了3m在这个过程中拉力做了多少功？ 重力做了多少功？ A
一台抽水机将54m3水抽到20m高水塔上， 抽水机做功多少焦？ 一辆汽车质量为10t,在平直公路上匀速直线 运动了200m,汽车所受阻力为车重的0.2倍， 则汽车牵引力做功多少？
5、物体A重100N，物体水平向左运动时受到 摩擦力fA=10N，则拉力F=______N，如果物 体A速度为2cm/s，则动力作用点移动速度为 ______cm/s，运动时间为10秒，动力作用点 做功为______J，物体克服摩擦力做功 ______J。
4、如图一个人从A点走到B点，AB=4m， 此时CB=5m，则人匀速拉动绳子使物体上 升高度为______m，人拉绳子做功______J， 机械克服阻力做功______J。