专题21：功 功率 机械效率2 基本概念 讲义

《功、功率和机械效率》专题复习课教案

一、复习课教学目标：

1、 通过知识要点复习和习题练习，理解功(有用功、总功、额外功)、功率和机械效率的概念。

2、 理解公式W =FS 、P=W /t=F v 和η=总有用

W W =nF G FS Gh ，并会运用它们；学会用其它知识

（如P=UI 、W=mgh=ρgvh 、力的分析等）与本部分知识结合的综合解题能力。

3、 熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点，了解出题方向，掌握基本的解题思路，提高应试能力。

4、 锻炼克服困难的能力和意志，磨练出解题意志和心理承受能力。

二、复习知识要点：

1、 功：

（1） 做功的两个必要条件：物体受到力的作用，物体在力的方向上移动了距离。

（2） 做功的实质：使物体的动能、势能或内能发生了变化。

（3） 功的公式：W =FS 公式中的单位要求：此略

（4） 对功的适应性练习（以下内容在复习时插入讲课中，不需要停下课操作）：

A 、 判断是否做功问题：

a 、用50N 的拉力拉物体，物体不动。答： 。

b 、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。答： 。

c 、小明满头大汗地举着杠铃，一动也不动。答： 。

d 、搬起一块石头。答： 。

e 、用水平方向的力把桌子推动了。答： 。

B 、 判断做功的力问题：

a 、 重为50N 的物体在15N 的水平拉力作用下，匀速水平运动。

b 、 足球在球场上快速运动，最后停了下来。

c 、 重为20N 的物体在15N 的竖直向上的拉力作用下，下降了2米，落回地面。

C 、 简单计算题：

a 、物体甲重为20N ，在15N 的水平推力作用下，匀速前进了2米。推力做的功

为 J ；重力做的功为 J 。

b 、物体甲、乙的质量之比为2:3，在分别受到30N 和50N 的拉力作用下，均沿

着水平地面匀速运动，所前进的距离之比是5：3，则拉力对它们做的功的是 。

（5）功的原理：适用任何机械都不省功（但可以省力）。

2、 机械效率

（1） 有用功：对我们是有用的，是我们所需要的功。用W 有用表示。

（2） 额外功：在对物体做功时，由于摩擦等原因额外增加的功，是不得不做的功。

符号：W 额外。

（3） 总功：W 总=W 有用+ W 额外

（4） 机械效率：η=总有用

W W 机械效率总是小于1的原因：略

（5） 斜面的效率：η=FS

Gh

（6） 提高机械效率的意义：略

（7） 适应性（最基础）练习：（基础性练习是教师边讲课边举例进行的即时练习）

a、用水桶打水时，对水桶作的功是功；对桶里的水做的功是功。

b、用滑轮组提升物体时，可给人们带来省力的好处。如果所提升的物体的重为100N，

动滑轮重10N，所用的拉力为30N。当物体升高5m时，绳子自由端移动了20m。则有用功大小为J；总功的大小为J；所做的额外功的大小为J。

c、用抽水机把水送到10米的高楼需要4s的时间。现有一居民楼，每天须用水360m3，

则抽水机每天必须做多少的功？实际上，抽水机每天所做的功比你的计算值大啦还是小啦，为什么？（g取10N/kg）

d、关于机械效率，下列说法中，正确的是（）

A、机械所做的有用功越大，其机械效率就越高

B、总功一定时，额外功越大，机械效率就越高

C、有用功一定时，额外功越小，机械效率就越高

D、有用功占总功的分量越多，机械效率就越高

e、利用斜面把重为1200N的物体匀速推上高为1.5米斜度为30°的斜面，两个人从

物体的两旁同时以350N推力沿斜面把物体推上去。试求此斜面的机械效率。

3、功率：

（1）功率的物理意义：用来表示物体做功的快慢的物理量。

（2）功率的定义：单位时间内完成的功。

W=F v公式中的单位要求：略1kW=103W。

（3）公式：P=

t

（4）基础性练习：

a、物体甲在5s时间内被做了100J的功，则做功的功率是，这表示的物理

意义是。

b、一位中学生骑车来学校。关于他在国道上骑车时的功率的说法，正确的是（）

A、他的骑车功率可能为1000W

B、他的骑车功率一定是300W

C、他的骑车功率可能是60W

D、他的骑车功率一定是120W

c、载重汽车在爬坡时，司机为何常常要使汽车减速运动？

d、一台液压起重机在10s内使重为15000N的汽车升高了2m，起重机对汽车做功的

功率是。

f、几位同学刚刚学了功率的知识，为此，小明和小花同学比赛看谁的做功功率快。

在同学们的监督下，他俩同时抱起一样的木块，从一楼冲上三楼，结果小明用了10s，小花用了16s。则他俩对木块做功的功率快慢是（填“小明”或“小花”）快。

三、教师讲解典题及学生练习题

例1 (2019西城区一模改编)在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750 N的力拉钢丝绳，使发动机在10 s内匀速上升1 m的过程中，滑轮组的机械效

率为80％，不计绳重及摩擦。求：

(1)卷扬机做的有用功；

(2)卷扬机做功的功率。

解：(1)由图可知，动滑轮上有3段绳子承担物重，则n＝3，卷扬机拉力移动的距离s＝3h ＝3×1 m＝3 m，拉力做功W＝Fs＝750 N×3 m＝2 250 J，卷扬机做的功是总功，因为η＝＝80%，所以W有用＝80%×W总＝80%×2 250 J＝1 800 J

(2)整个过程历时10 s，所以功率P＝＝＝225 W

(2019朝阳区二模)质量为60 kg的建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升货物，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。工人在10 s内将货物匀速提高了3 m，双脚与地面的接触面积为0.04 m2。工人对钢绳拉力的方向始终竖直向下，不计摩擦与绳重。g取10 N/kg。则

(1)画出工人所受到的各个力的示意图；

(2)求动滑轮的重力；

(3)若工人对钢绳的拉力为400 N，求此时工人的功率和他对地面的压强。

3（19 河北）8．（2分）如图所示，重为G的物体在拉力F的作用下，以v的速度匀速运动了s，已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n分之一，不计绳重、轮与轴间的摩擦，下列说法正确的是（）

A．使用该滑轮组一定省力

B．拉力的功率为2Fv

C．额外功为（2nF﹣G）s

D．滑轮组的机械效率为

【分析】（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n′＝2，由于不计绳重、轮与轴

间的摩擦，根据拉力F＝（f+G动）分析使用该滑轮组是否省力；

（2）绳端移动的速度v绳＝n′v，根据P＝Fv绳球出拉力的功率；