功和机械效率
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。
功率和机械效率
第一次课功率和机械效率环节一：区分功率和机械效率基本概念功率：单位时间内做功的多少机械效率：有用功占总功的比值意义功率：描述做功快慢的物理量（小明同学作业写得很快，C罗一场比赛射门频率很高）机械效率：描述做功效率的物理量（小王同学作业正确率很高，梅西一场比赛进球数很多）类似单位功率：速度，频率机械效率：效率，正确率与功的关系功率：功率=功/时间，但与功的多少，时间的长短无关，功率大只代表做功快，学生作业多是不是就代表他写字速度做的快？机械效率：机械效率=有用功/总功*100%，与有用功和总功的多少无关，机械效率高只代表有用功所占的比例高相互关系功率和机械效率彼此没有直接的关系，功率大不代表机械效率高，机械效率低也不代表功率就一定低，写字速度快与作业正确率没有直接关系。
单位和公式记忆功率：（1）功率的计算公式是，其中表示功率，表示功，表示时间。
（2）功率的单位是，又叫简称。
机械效率：（1）机械效率的计算公式是（2）因为有用功总功，所以机械效率100%。
（填：< 、>、=）课堂反馈：一、判断题（1）功率大的机械做功一定多。
（）（2）额外功与总功的比值越大，机械效率越小。
（）（3）做功时间越短的机械，功率一定越大。
（）（4）机械效率大的机械一定既省力又省功。
（）（5）机械效率越低的机械，做功一定很慢。
（）（6）机械效率越高，则机械做的有用功越多。
（）（7）机械做的总功越少，机械效率也越低。
（）（8）相同时间内，做功越多的机械机械效率一定很高。
（）（9）在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。
（）二、功率和机械效率的简单计算1．拖拉机发动机功率是80kw，合____W=____J／S．其意义表示____ 。
2．举重运动员把2000N的杠铃在2s内举高1．8m后又在空中保持4S，则该运动员前2s 的功率是____W，后4S的功率是____W．3．使用滑轮组提起20N的重物，使它上升0.4m，拉力为8N，拉力的作用点上升了1.2m，拉力对滑轮所做的功为____J，这个功叫____功。
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。
功与机械效率
功与机械效率一、知识要点1．功（W ）：⑴作用在物体上的 力 ，使物体在 力的方向 上通过一段 距离 ，就说这个力做了机械功。
⑵做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的一段距离。
⑶不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
2．功的计算：⑴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。
⑵功的单位：焦耳 J 、（N ·m ），1J= 1N ·m 。
把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0．5J 。
⑶计算公式： FS W = ⑷功的计算公式应用：A ．计算功要找到做功的力F 和与力相对应的距离SB ．计算 求功W ：FS W =求力F ：S W F =求距离S ：FWS =3．机械功原理⑴机械功原理：使用任何机械都不省功。
⑵使用机械可以省 力 或者省 距离 或者改变拉力 力的方向 ，但不能省功（不能既省力又省距离）。
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。
⑶应用：斜面，杠杆，滑轮，滑轮组 ①理想斜面遵从机械功原理；②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。
4．比较做功快慢的方法：⑴做相同的功，比较 时间 的多少; ⑵相同的时间，比较 做功 的多少。
5．功率（P ）⑴功率：表示做功快慢的物理量。
⑵功率： 单位时间内做的功叫做功率 。
⑶单位：瓦特 W 、（J/S ）、马力换算：1kW=103W 1mW=106W 1马力=735W 6．功率的计算： ⑴公式：tW P =⑵公式应用 求功率P ：Fv tWP ==求功W ：FS W = 或 Pt W =求时间t ：PWt =⑶功率意义：表示1s 内做功多少J（例：风扇功率60W ：风扇每1s 能做功60J ） ⑷测量功率 a 原理：b 测量工具： 、 、c 记录表格： 姓名 上楼高度h/m 上楼时间t/s体重G/N上楼做的功W/J 功率P/W7．有用功（W 有用），额外功（W 额外）和总功（W 总）：⑴有用功（W 有用）：需要的的、有价值的功（要达到目的所必需要做的功—对物体做的功）。
功 机械效率 功率
12、小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一 、小明利用如图所示的滑轮组将重为 的物体从一 楼匀速提升至六楼，所用的拉力为360N，绳子自由端 楼匀速提升至六楼，所用的拉力为 ， 移动的速度为0.3m/s（已知每层楼高 ）。求（1） ）。求 ） 移动的速度为 （已知每层楼高3m）。 小明所用的时间（ ）拉力的功率（ ） 小明所用的时间（2）拉力的功率（3）所做的额外功 解:(1)s=3h=3×5×3m=45m × × ∵v=s/t ∴t=s/v=45m/0.3m/s=150s (2)w总=Fs=360N×45m=16200J × P=w总/t=16200J/150s=108W (3) w有用=Gh=900N×15m=13500J × w额= w总- w有用=16200J-13500J=2700J 答：小明所用的时间是150s，拉力的功率 小明所用的时间是 ， 是108w，所做的额外功是 ，所做的额外功是2700J。 。
斜面倾斜程度一定， 斜面倾斜程度一定，
斜面粗糙程度一定， 斜面粗糙程度一定，
斜面粗糙程度一定， 斜面粗糙程度一定，斜面倾斜程度越小越省力 机械效率越高 斜面倾斜 斜面粗糙 （5） 若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持 ） 若想探究斜面的机械效率与物重的关系， 和 程度 程度 不 变，只改变 物重 ,这种研究问题的方法我们称之为 控制变量 法。 这种研究问题的方法我们称之为
（1）η=w有用/ w总=Gh/Fs ） =10N×0.2m/6.25N×0.7m × × =45.7%
(2) ②w额=w总-w有用 =3J-1J=2J ∵w额=fs ∴f=w额/s=2J/1m=2N
芳芳的实验记录
滑轮组机械效率与匀速提升的速度大小无关 兰兰的实验记录
同一滑轮组匀速提升速度一定， 同一滑轮组匀速提升速度一定，被提升物重 越大， 越大，机械效率越大 （3）同一滑轮组提升物重越大，机械效率越高。 ）同一滑轮组提升物重越大，机械效率越高。
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。
第十三章_功和机械效率复习课件
考点二、机械效率
1、有用功（W有）： 必须做的功 额外功（W额）： 无用但又不得不做的功 总功（W总）： 使用机械时（即动力）所做的功 2、机械效率（ ） ① 定义：有用功与总功的比值 W有 100 ％ ② 公式： W总
（W总=Fs） W总=W有 + W额
① 减小额外功
提高机械是____N
×100 ℅
考点三、功率
1 、物理意义： 表示 做功快慢 2、定义： 单位时间内完成的功 3、公式： W = Pt 的物理量；
W P t
4、单位：
W t P
瓦（W）；焦/秒（J/s） 1W=1J/s
5、其他公式：
P=F· v适用于匀速直线运动
5、小明用100N的力将50N的铅球掷出10m 远，则在铅球在抛出后运动的过程中，人对 铅球所作的功是： （ C） A 1000J B 500J C 0J D 1500J
6、小芳用500N的力将10N的足球踢出40m 远，则在小芳在踢球的过程中，对足球所作 的功是： （D ） A 400J B 20000J C 0J D 无法计算
D
例 2 [2011· 无 锡 ] 小 华 同 学 用 100 N 的水平推力，推放在水平地 面上重 500 N 的物体，使其做匀速 直线运动．若该物体在10 s内移动5 m，则在此过程中它的速度为 500 0.5 ______m/s ，小华做的功是 ______J 50 ，功率是______W.
B 对B做的功多 C 对A和B做的功一样多 D 条件不足,无法确定
3、用100N的力推着小车在水平面上 作匀速直线运动,5s内前进了10m,则
在这段时间内：物体运动的速度是
2 ____m/s, 推力做功____J 1000
功率与机械效率知识点总结
功率与机械效率知识点总结在物理学中，功率和机械效率是与机械运动相关的重要概念。
本文将对功率和机械效率进行详细的知识点总结。
一、功率的概念和计算功率是描述力对物体施加作用时所产生的效果速率的物理量。
其定义为单位时间内所做的功。
功率的计算公式如下：功率(P) = 功(W) ÷时间(t)其中，功（W）定义为力（F）沿着位移（s）方向上的乘积。
时间（t）单位一般为秒（s），功率的单位为瓦特（W）。
二、功率与能量变化的关系功率与能量变化之间存在着一定的关系。
根据功的定义可以得知，功等于力乘以位移，而能量等于力乘以位移的积分。
因此，功率可以理解为能量变化的速率。
三、功率的应用功率在实际应用中具有广泛的意义。
在机械领域中，功率是衡量机器工作能力的重要参数。
例如，汽车的发动机功率可以决定车辆的加速性能和最高速度。
四、机械效率的概念和计算机械效率是机械设备在工作过程中实际输出功率与理论输出功率之比。
机械效率的计算公式如下：机械效率(η) = 实际输出功率 ÷理论输出功率 × 100%其中，实际输出功率是指机械设备在实际工作中所产生的功率，理论输出功率是指机械设备在完全理想状态下所能产生的功率。
五、机械效率的影响因素机械效率受到许多因素的影响，下面列举一些常见的影响因素：1. 摩擦：由于机械设备内部零件的摩擦损耗，会导致能量转化的损失，从而降低机械效率。
2. 轴承：良好的轴承可以减小机械设备在工作过程中的摩擦损耗，提高机械效率。
3. 传动装置：合理选择传动装置，能够减小能量传递过程中的能量损失，提高机械效率。
4. 温度：机械设备工作时产生的热量会导致能量损失，因此控制设备的温度对提高机械效率非常重要。
六、功率和机械效率的意义功率和机械效率是评价机械设备工作性能的重要指标。
一个高功率和高机械效率的机械设备通常具有更好的工作能力和能源利用效率，能够带来更好的工作效果和经济效益。
七、案例分析为了更好地理解功率和机械效率的概念，我们可以通过分析一个具体的案例来加深印象。
功的概念及机械效率
功的概念及机械效率1．做功：作用在物体上力，使物体在的方向通过了一段，就说这个力对物体做了机械功，简称做功。
2．做功的两个必要因素：作用在物体上的和物体在的方向上通过的。
3．功的计算：力对物体做的功等于跟的乘积。
即：功=力×距离如果用W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，上式可以写成：W = 。
4．功的单位：在国际单位制中，力的单位为N，距离单位为m，功的单位为N•m，称为焦耳（简称焦），符号J。
1 J = N•m5．在物理学中，把的乘积叫做功，功的计算公式是，单位是。
6．一人用100N的水平拉力拉小车在水平面上前进了10m。
小车重400N，则拉力做的功为 J，重力做的功为 J。
7．春季运动会上，李时同学在中学男子5kg级铅球项目中打破了我市14.8m的纪录，创造了15.0的新纪录，若他破纪录的一掷，用的力是500N，则他对铅球做的功是8．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做___________，有用功和额外功之和叫做___________。
9．因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。
提高机械效率的途径是减小___________功。
10．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫__________功，对板车所做的功叫_________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫___________功，对货物所做的功叫___________功。
11．一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600N，起重机做的有用功是_____________，总功是___________，机械效率是___________。
12．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是___________。
功功率机械效率的关系
功功率机械效率的关系
功率和机械效率是机械工程中非常重要的两个概念。
功率指的是单位时间内完成工作的能力，通常用瓦特(W)来表示；而机械效率则是指机械输出功率与输入功率之比，通常用百分数来表示。
功率和机械效率的关系非常密切，因为机械效率取决于机械系统的能量转换效率，而能量转换的过程中涉及到功率的转换。
因此，提高机械系统的功率通常可以提高机械效率。
同时，机械效率也可以影响到系统的功率。
如果机械效率很低，那么大量的输入功率将被转化为废热或者摩擦损失，从而降低系统的有效功率。
因此，提高机械效率也是提高系统功率的关键。
在实际工程设计中，我们通常会采用一些措施来提高机械效率和功率，比如采用更高效的传动机构、减少摩擦损失、增加润滑和冷却等。
这些方法可以有效地提高机械系统的性能，从而提高生产效率和降低运行成本。
总之，功率和机械效率是机械工程中非常关键的两个概念，在实际应用中需要密切关注它们之间的关系，以充分发挥机械系统的性能和效率。
- 1 -。
功,功率,机械效率
一、正确理解功率的概念1.功率是表示物体做功快慢的物理量。
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。
功率大，表示单位时间内做功多。
2.功率由物体所做的功和完成这个功所用的时间两个因素决定。
从公式可知，相同的时间内做功多的，功率大；做相同的功，所用时间少的，功率大。
3.因为W = FS，所以。
物体在拉力F的作用下，以速度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。
在功率P一定时，力F与速度成反比。
当汽车上坡时，司机采取换档的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。
二、正确理解机械效率的概念1.机械效率是反映机械性能的物理量。
使用机械做功时，需要弄清哪部分需要而又必须做的功，哪部分功是不需要而又不得不做的功。
我们把人们需要的，无论采取哪种方法都必须做的功叫有用功；虽不需要但又不得不做的功叫额外功。
利用机械做功时，不可避免地存在摩擦，机械自重等方面的原因，因此额外功是不可避免的。
在使用不同的机械做相同的有用功时，我们希望额外功越少越好，有用功与总功越接近越好，为了反映不同机械的这种差别，通常用有用功占总功的百分比表示。
当这个百分比越大，这个机械的性能越好。
在物理学中，用机械效率来表示。
2.有用功跟总功的比值叫机械效率。
则。
在理解上还需要注意：(1)任何机械的机械效率总小于。
因为有用功总是小于总功。
(2)机械效率没有单位，一般用百分比来表示。
(3)机械效率由有用功和总功两个因素决定。
当总功一定时，机械所做的有用功越多或额外功越少，机械效率就越高。
当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高。
当额外功一定时，机械所做的总功越多或有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高。
所以，在分析机械效率的高低时，不能只看一个因素，要全面进行分析。
(4)提高机械效率的办法：通常是减少额外功；在无法减小额外的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。
功,机械效率
功、机械效率一.功1. 如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功。
2.功也叫机械功，是物理学中表示力对距离的累积的物理量。
功是标量，国际单位制单位为焦耳。
焦耳被定义为用1牛顿的力对一物体使其发生1米的位移所做的机械功的大小注意：既然功是标量，所以功的正、负不表示方向。
功的正负也不表示功的大小。
它仅仅表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功，或者说是表示力对物体做了功还是物体克服这个力做了功。
若要比较做功的多少，则要比较功的绝对值，绝对值大的做功多，绝对值小的做功少。
3.判断一个力对物体是否做功，可根据该力和物体位移方向的夹角是否为90°，或力与物体速度方向的夹角是否总是90°来确认力是否对物体做功。
夹角大于90°时功为负，夹角小于90°时功为正。
若力的方向与位移方向垂直，则此力不做功：W = 04.力学里所说的功包含两个重要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。
5.在物理学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功；功=力*力的方向上移动的距离（W=F*s）注意：s表示力使物体位移的距离即物体在力的方向上移动的距离。
如果力的方向与位移的方向不一致，则需要进行正交分解。
6.功的原理：使用任何机械都不省功。
二.机械效率1.有用功：的是我们必须要做的这部分功，物理学中叫有用功，是无论采取哪种办法都必须做的功，可以为0.2.额外功(无用功)：不需要而又不得不做的功，一定存在，不可能为0.3.总功指有用功和额外功的总和4.机械效率指有用功与总功的比值，用符号η表示，计算公式为η =（W有/W总）X100%5.增大机械效率的方法：根据公式可知，如果有用功不变，我们可以通过减小额外功.(减少机械自重.减少机械的摩擦)来增大机械效率，（例如我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水，就是运用这个道理）；如果额外功不变，我们可以通过增大有用功来提高机械效率；（例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高，就是这个道理）；当然了，如果能在增大有用功的同时，减小额外功更好。
功和机械效率
功和机械效率【知识梳理】一、功1、如果一个力作用在物体上，物体在，我们就说这个力对物体做了功。
2、在力学里，做功的两个必要因素是：和。
3、功的计算公式是，其中s表示物体移动的。
4、功的国际单位是。
5、功的原理的内容是：。
二、机械效率1、使用机械时，对人们有用的功叫；对人们无用，但又不得不做的功叫。
2、功与功的和叫总功。
写成公式W总= + 。
3、跟的比值叫机械效率。
公式：。
因为总小于，所以总小于1。
4、测量滑轮组机械效率的原理是。
【典型例题】例题1、在平地上，用50牛的水平推力推动重100牛的箱子，前进了10米（如图所示），推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5米，他要做多少功？例题2、一个滑块质量2kg，在光滑斜面上由A滑到B，如图所示。
已知AB=40cm，斜面对物体支持力是17N，求：在A到B的过程中，重力和支持力各做功多少？例题3、重2540牛的货物。
如图所示，滑轮组把它提升1.7米。
若不考虑摩擦，也不考虑滑轮和绳子的重力，则：（1）绳端拉力F是多少牛？（2）绳端移动的距离是多少米？（3）若考虑摩擦、滑轮和绳子的重力，需在绳端施力800牛，滑轮组的机械效率是多少？例题4、如图所示，小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体，已知物体重1.2×103N，密度为1.6×103kg/m3，测得物体在出水面前、后牵引车作用在绳子上的拉力之比是1：2，若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg，问：物体出水面前，滑轮组的机械效率是多少？【基础巩固】1、下图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）2、下列说法中正确的是（）A、用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功B、提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C、抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功D、用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功3、下列机械中，能省功的机械是（）A、扳手B、天平C、剪刀D、以上三个均不能省功4、如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）5、用动滑轮将重物匀速提高1m，人对绳的自由端所用的力是30N，不计滑轮重和摩擦，提升重物所做的功是（）A、30JB、60JC、120JD、15J6、如图所示，用与水平方向成一定夹角、大小为F=100N的力，拉着重500N的小车在水平方向前进了100m，则拉力F对小车做功（）A、等于10000JB、等于50000JC、没有做功D、F做了功，但条件不足，无法计算7、如图所示，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC匀速拉向顶端，所用拉力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，则（）A、F1=F2，W1=W2B、F1＜F2，W1＜W2C、F1＜F2，W1＝W2D、F1=F2，W1＞W28、如图所示，在水平拉力F的作用下，使重40N的物体A匀速移动5m。
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-功的原理和机械效率
F3
F2
F1
2．一辆车重1000牛，将他推上长 100米，高25米的斜坡，人用推力 至少多大？
F h G l h 25m F G 1000N l 100m 250N
3．用如图所示的滑轮组将质 量为10千克的物体匀速提高1米， 不计动滑轮的重力及摩擦， 求：绳端移动的距离； 人拉绳所做的功； 拉力F。
A
500J 600J 83.3%
例3 如图所示，物体A重G=1000牛， A与地面的摩擦力是200牛，绳子自 由端拉力为80牛，物体匀速移动1米， 求： W有，W总，η
W有用=fs=200N×1m＝200J
W总=Fs=80N×3m＝300J
W有用 W总
100 ％
=
想一想？
4.如何提高机械效率 （1）在做相同有用功时，减小额外 功；—减轻动滑轮重，较少摩擦力 （2）在额外功相同时，增大有用功
1 2
100 200
0.1 0.2
0.5 0.9
0.3 0.6
（1）所用滑轮组中动滑轮，定滑轮的最少个数分别为（ ） （2）第一次，第二次实验的机械效率的大小分别为（ ） （3）两次实验所测机械效率不同的原因是（ ）
2 67.7% 70%
例6.用四只完全相同的滑轮和两根相 同的绳子组成如图所示的a、b两个滑 轮组，用其提起相同的重物G。如不 计滑轮与轴的摩擦，则（C） A.a滑轮组较省力，机械效率也较高 B.b滑轮组较省力，机械效率也较高 C.两滑轮组的省力程度不同，但机械 效率相同 D.两滑轮组的省力程度不同，机械效 率也不同
1200w
10.在“测定滑轮组的机械效率”实验中。 （1）需要的器材，除滑轮、铁架台、细绳、 钩码和弹簧秤外还应有__________。 （2）在提升钩码时，应使弹簧秤拉着绳的自 由端在竖直方向上作__________运动。 （3）若用同一滑轮组提升钩码，当钩码增加 时，滑轮组的机械效率将__________。 （4）若组成滑轮组的每个滑轮都相同，提升 相同的钩码，滑轮组的动滑轮个数增加，机械 效率将____________________。 （本题填“变大”、“变小”或“不变”。）
功 功率 机械效率
5.如何提高机械效率：
η = W有/W总 = W有/(W有＋W额)
第一是减小额外功
如保持良好的润滑，减小滑轮的轮与轴之间的摩擦， 减小动滑轮重等方法都能减小额外功，提高机械效率。 第二是增加有用功。 当额外功不变时，有用功越大机械效率越高。 以滑轮组提升重物为例，当动滑轮重和摩擦不变时，提起货 物越重，效率越高； 以提水为例，当水桶重不变时，桶中的水越重，效率越高。
15. 一个工人用图所示的滑组将800N的重物以
0.5m/s的速度匀速提高了2m，人对绳的拉力为 250N，求：
（1）有用功是多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）拉力的功率是多大？
F
16.工人用类似图所示的滑轮组提起 重为2000 N的物体. (1)若不计摩擦和动滑轮重，工人提 起这个重物至少需用多大的力? (2)若工人匀速提起这个物体时所用 的拉力是800 N，滑轮组的机械效率 是多大? (3)若工人用800 N的拉力在1分钟内 将这个物体提高3 m，他做功的功率 是多少？
B
A、拉力F的大小为20N B、拉力F的大小为5N C、拉力的功率P的大小为10W D、拉力的功率P的大小为5W
F m
9.正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W，那 129600 么在一天时间内心脏做功________J，这些功可 216 把一个质量为60 kg的人匀速举高___m. (g=10 N/kg) 10.某人用20 N的推力把一个重400 N的箱子水平 200 移动了10 m，则此人对箱子做的功_____J；若 此人又将此箱子匀速提到高1 m的货架上，此人 又对箱子做功为________J. 400
100000J 60 %
14.如图所示，某矿厂工人用200 N的水平拉力， 抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10 s内 将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m，若不计一 切摩擦.求：
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。
功、功率、简单机械和机械效率
题：如图8所示，甲、乙两工人分别用定滑轮和动滑轮将同样重的一袋沙子
提到相同的高处，滑轮的重力小于沙袋的重力，不计绳子的重力和轮与轴 间的摩擦阻力，下面关于甲、乙用力的大小，做功的多少及滑轮效率的说 法正确的是（） A. 甲用的力比较大，甲做的功多，甲所用滑轮的机械效率高 B. 甲用的力比较小，甲做的功少，甲所用滑轮的机械效率低 C. 乙用的力比较小，乙做的功多，乙所用滑轮的机械效率低 D. 乙用的力比较小，乙做的功多，乙所用滑轮的机械效率高
机械间的摩擦越小，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。
同一滑轮组在不同情况下机械效率不一定相同 提高滑轮组的机械效率的方法： ①增大物体重力 ②减小动滑轮的重力 ③减小滑轮和轴间的摩擦
滑轮组的机械效率
由此可见，在不考虑绳重及摩擦时，一个滑轮组的机械效率的大 小仅与滑轮的重量及物体的重量有关，而与提升的高度和滑轮缠 绕方式无关。 在用同一个滑轮组时，被提升的重物越重，机械效率越高， 在提升相同的重物时，动滑轮重量越小，机械效率越高。
C．200 N D．100 N
简单机械----滑轮组
题：如下图所示的滑轮组提升物体，已知物体重200 N， 物体匀速上升1 m，不计滑轮组重及摩擦，则( A．拉力为80 N )
B．拉力为40 N
C．绳的自由端拉出4 m D．绳子自由端拉出1 m
题：站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮 组绳子的绕法．
机械效率
因为在使用机械时，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1
总功一定，有用功越多，或额外功越少，机械效率越高
有用功一定，总功越少，或额外功越少，机械效率就越高
额外功一定，总功越多，或有用功越多，机械效率越高
滑轮的机械效率
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第十五章功和机械效率
1.以下几种情况中，力对物体做功的有（ ）
A 、 人用力提杠铃，没有提起来
B 、 沿着斜面把汽油桶推上车厢
C 、 用力提着小桶水平移动2m ，水桶离地面高度不变
D 、 物体在光滑的水平面上匀速前进2m
2.水平路面上有一个重500 N 的小车，在100 N 的水平拉力作用下，匀速向前移动了5 m ，则在这一过程中（ ）
A.车受到的阻力为600 N
B.车受到的阻力为500 N
C.拉力对车做功是500 J
D.重力对车做功为2500 J 3．用如图3所示的滑轮组把重100N 的物体匀速提升0.5m ，所用的拉力是80N ，下列说法正确的是 （ ） A ．总功是50J ，有用功是80J B ．有用功是50J ，额外功是20J C ．总功是100J ，有用功是80J
D ．总功是80J ，机械效率是62.5% 4．同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低因素”时提出了下列假设： ①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关 ③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关 ④滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关 然后一位同学设计了如图7所示的两个滑轮组，进行对比实
验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是 （ ） A ．① B ．② C ．③ D ．④
5．如图8所示，小丽分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑
轮所做的总功为W 1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W 2，机械效率为η2，若
不
计
绳
重
与
摩
擦
，
则
（ ）
A ．W 1 = W 2 η1 = η2
B ．W 1 = W 2 η1 < η2
C ．W 1 < W 2 η1 > η2
D ．W 1 > W 2 η1 < η2
图
3 图7
6．如图8所示，在大小为500 N的拉力F作用下，滑轮组将800 N的重物提升了l m。
在此过程中（）
A．做的有用功是500 J
B．做的总功是800 J
C．滑轮组的机械效率是62.5％
D．滑轮组的机械效率是80％
7．用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m，所用的拉力是125N，则有用功是J，总功是J，这个动滑轮的机械效率为．
8．如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面
粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为
9．某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图27中的甲、乙、丙所示。
(1)比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑
轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越。
(2)第3次实验中所做的有用功是J，机械效率是
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动
滑轮所做的额外功(选填“增大”或“减小”).
10. 如图是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置。
实验
准备的器材有：三个质量不同的木块A；三条粗糙程度不同的长木板
B；三个高度不同的长方体铁块C；刻度尺。
（1）实验还需补充的器材有__________；
通过分析数据，你可以得出结论：__________________________；
（3）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面升高到0.2m ，把一个重6N 的物体沿斜面向上拉时，所需拉力为3.8N ，则此时斜面的机械效率是__________________；
（4）斜面的机械效率可能与斜面的______________________有关。
（只填一个因素）
11．用图1所示装置提升重为900 N 的物体A ，加在绳自由端的拉力大小为400 N 时恰好可以使物体匀速上升．求： （1）求此时滑轮组的机械效率； （2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；
（3）若提升的重物改为1200 N ，此时滑轮组的机械效率又为多少？ （4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？
图
12．利用如图4所示的装置，用40 N 的拉力使物体匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体和动滑轮的重各是多少？
（2）若绳能承受的最大拉力为50 N ，此装置的机械效率
最大可提高到多少？
13．站在地面上的人用滑轮组把重960N 的贷物由地面匀速提升到4m 的高处，所用的时
间是8s ，人作用在绳子自由端的拉力为600N ．（不计摩擦和绳重） （1）依据题意在图11中画出绳子的绕法；
（2）请根据已知条件设疑并解答．（至少求出4个物理量）
图
11
图4。