2013粤教版中考物理《功 功率 机械效率》 二轮复习课件

第七单元
第1讲 功
功和机械能
功率 机械效率
1．理解功包含两个必要因素． 2．理解功的公式、功的计算和单位．
3．了解功的原理．
4．理解功率的物理意义、计算和单位．
5．理解有用功和总功，知道额外功，理解机械效率，能测
机械效率． 6．了解提高机械效率的途径和意义．
一、功 距离 1．做功：物体在力的方向上移动了__________，就说这个
思路点拨：相同时间内，做功多的功率大．
[例 5](2012 年泉州)质量为 50 kg 的何勇同学，在一次爬
杆比赛中，用 12 s 爬到了 5 m 高的杆顶．
(1)何勇受到的重力是多少？ (2)何勇在爬杆过程中做了多少功？功率多大？ 思路点拨：要看清楚是求功还是求功率，两者不能混淆． 【答案】解：(1)何勇受到的重力为
W 有用 Gh ＝ 1．实验原理：η＝ . W 总 F 拉s
2．要测量的量：钩码重 G、钩码提升的高度 h、拉力 F 拉、 绳的自由端移动的距离 s. 3．实验器材：钩码、铁架台、滑轮、细线、刻度尺、弹簧 测力计．
4．实验结论：影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的质量、
物体的质量、滑轮和绳子间的摩擦．
(3)物体受力作用，也移动了，但移动的距离与力的方向垂
直．如提水时水平前进，人对水桶不做功．
2．功的计算：
(1)使用 W＝Fs 计算功时，一定要考虑清楚哪一段距离 s 是 在这个力 F 的方向上移动的距离． (2)计算时单位必须统一．
[例 1](2011 年广安)在下列的四种情境中，人对物体做功
力 省功 离必然费________，也就是使用任何机械都不__________．
二、机械效率及各种功 1．有用功： (1)定义：对人们有用的功，一般指克服物体重力做的功．
mgh (2)计算公式：W 有用＝Gh＝________.
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．
G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N.
(2)何勇做功 W＝Gh＝500 N×5 m＝2 500 J 功率P＝
W 2 500 J ＝ ＝208.3W. t 12 s
1．(2012 年广州)图 7－1－3 的剪刀剪纸的机械效率为 80%， 这表示( D ) A．若动力是 1 N，则阻力是 0.8 N B．若阻力是 1 N，则动力是 0.8 N C．若动力做功 1 J，则有 0.2 J 的功用于剪纸 D．若动力做功 1 J，则有 0.8 J 的功用于剪纸
图 7－1－5
A．手的拉力：F 甲＝F 乙；机械效率：η甲＝η乙
B．手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η甲＜η乙 C．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＜η乙 D．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＞η乙
4．(2011 年广东)在水平地面上，工人用 100 N 的水平推
力推动重 150 N 的箱子，4 s 内前进了 6 m，在这个过程中，木
滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率________． (2)填写实验 3 中的机械效率，比较第 2 次实验和第 3 次实 验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮 的个数越多，滑轮组的机械效率________．
(3)如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为 4 N 时，测 力计的拉力为 1 N，那么当钩码重为 9 N 时，该滑轮组的机械 效率是________． 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， 0.4 J 机械效率越高．(2)实验 3 中，η＝ ≈72.7%.使用不同的滑 0.55 J 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
2．(2012 年茂名)如图 7－1－4 所示，工人通过滑轮组使
重 600 N 的箱子以 0.4 m/s 的速度从地面升到 12 m 高的五楼上．
求： (1)若箱子平放时与楼板的接触面积为 0.15 m2，箱子对楼板的压强为多大？
(2)工人吊起箱子的过程中做的有用功是多 少？
(3)若滑轮组的机械效率为 80%，则工人做 功的功率为多少？
力 F 作用下沿 F 的方向分别移动了距离 s，则 F 对物体做的功 ( B )
图 7－1－1 A．对 A 做的功多 C．对 B 做的功多 向移动的距离的乘积． B．对 A 和 B 做功一样多 D．条件不足，无法确定
思路点拨：由功的定义式 W＝Fs 知，功等于力与在力的方
考点 2 机械效率
测量滑轮组的机械效率
W 有用 得 根据η＝ W总
3 W有用 7.2×103 J ＝9×10 J ＝ 拉力做的总功 W 总＝ η 80% W总 ＝9×103 J ＝300 W. 拉力的功率为 P＝ t 30 s
3．(2011 年广州)用图 7－1－5 甲、乙两种方式匀速提升
重为 100 N 的物体，已知滑轮重 20 N、绳重和摩擦力不计．则 ( D )
G′h 9N ＝90%. 时，η＝ ＝ G′h＋G 轮 h 9 N＋1 N 【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．
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．
0 箱所受的重力对木箱做的功为________J；工人对木箱做的功为 600 1.5 ________J；箱子运动的平均速度为________m/s.
图 7－1－6
5．(2010 年肇庆)如图 7－1－6 所示，动滑轮的重量是 G0，
物体的重量是 G(G<G0)，拉力大小是 F，将物体匀速提升 h，此 G Gh 过程中做的有用功是________，机械效率η＝________；若提起 2F 物体的重量变为 G1(G1>G0)，提升距离仍是 h，此时动滑轮的机 械效率为η1，则η1________(填“＞”、“＝”或“＜”)η. >
力做了功．
力 2．做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的________， 移动的距离 另一个是物体在这个力的方向上____________． 3．功的计算：
(1)功的定义：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．
W＝Fs (2)功的定义式：____________.
焦耳 J 4．功的单位：________，简称焦，符号是________.1 J ＝ 1 N· m. 距离 5．功的原理：人们使用机械时，省力必然费______，省距
【答案】解：(1)箱子对楼板的压力为 F＝G＝600 N 600 N ＝ × 3 F 4 10 Pa. 箱子对楼板的压强为 p＝ ＝ 2 S 0.15 m (2)工人对箱子做的有用功为 W有用＝Gh＝600 N×12 m＝7.2×103 J. h 12 m (3)箱子上升所用的时间为 t＝ ＝ ＝30 s. v 0.4 m/s
的是( B )
A．提着水桶在水平地面上匀速前进 B．扛着米袋慢慢爬上楼梯 C．用力推汽车，汽车没动
D．举着杠铃原地不动
思路点拨：判断物体是否做功，关键是看物体在力的方向
上有没有移动距离．
[例 2]如图 7－1－1 所示，已知物体 A 和 B 质量相等，A 在
粗糙的水平地面，B 在光滑的斜面．现它们分别在同样大小的
5．实验拓展：
(1)必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的是保证弹簧
测力计的示数不变．
(2)提升同一重物，动滑轮越多的滑轮组，机械效率越低．
(3)同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越大．
械效率与绳子的股数 n 无关．
斜面的机械效率
W有用 Gh ＝ 1．计算式：η＝ . W总 Fs
2．影响因素：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度． 3．提升同一重物时，斜面坡度越大，越不省力，机械效率 越高．
(2)计算公式：W 总＝Fs＝________. Fnh
4．机械效率： (1)定义：有用功跟总功的比值． (2)公式：η＝________×100%.
(3)任何机械物体在______________所做的功，叫功率． W P＝ 2．公式：____________. t 瓦特 3．单位：________，简称瓦，符号是 W.其他单位：千瓦， 符号是 kW.
W F· s 4．物体在恒力作用下做匀速直线运动时，P＝ ＝ ＝Fv. t t
[例 4](2011 年沈阳)举重是我国的优势体育项目．一位身 高 180 cm 的运动员和一位身高 160 cm 的运动员，在挺举项目
中用相同时间把同样重的杠铃举起，如果他们对杠铃所做的功
分别为 W1 和 W2，功率分别为 P1 和 P2，则下列关系式正确的是 ( B ) A．W1＝W2，P1＝P2 C．W1>W2，P1＝P2 B．W1>W2，P1>P2 D．W1<W2，P1<P2
单位换算：1 W＝1 J/s , 1 kW＝10 W.
4．推导式：当物体在力 F 的作用下，以速度 v 做匀速直线
3
Fv
反比 时，F 与 v 成________．
考点 1 功
1．不做功的三种情况：
(1)物体受力的作用，但没有移动．如小明用力搬石头没搬 动． (2)物体不受力的作用，由于惯性移动了一段距离．如足球 飞出后，人对足球无作用力，对足球不做功．
[例 3]某实验小组在“测定滑轮组的机械效率”的实验中
得到的数据如下表所示，第 1、2、3 次实验的装置分别如图 7
－1－2 中的甲、乙、丙所示．