總復(fù)習(xí)功知識(shí)資料功率知識(shí)資料機(jī)械效率（基礎(chǔ)）知識(shí)講解

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯總復(fù)習(xí)：功功率機(jī)械效率（基礎(chǔ)）責(zé)編：雒文麗【考綱要求】1、理解功、功率的概念，能夠解決容易問(wèn)題，比較功和功率的大??；2、會(huì)測(cè)量容易機(jī)械的機(jī)械效率，知道實(shí)用功、額外功、總功和機(jī)械效率，知道影響機(jī)械效率大小的因素?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)】

【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、功作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過(guò)了一段距離，我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)這個(gè)物體做了功。要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/p>

（1）理解判斷的根據(jù)：

根據(jù)：做功的兩個(gè)須要因素。

重點(diǎn)：抓住力作用在物體上是否有“成效”。

（2）明了不做功的三種情況：

A.物體受力，但物體沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離，此情況叫“勞而無(wú)功”。

B.物體移動(dòng)了一段距離，但在此運(yùn)動(dòng)方向上沒(méi)有受到力的作用(如物體因慣性而運(yùn)動(dòng))，此情況叫“不勞無(wú)功”。

C.物體既受到力，又通過(guò)一段距離，但兩者方向互相垂直(如起重機(jī)吊起貨物在空中沿水平方向移動(dòng))，此情況叫“垂直無(wú)功”。

（3）在分析做功情況時(shí)還應(yīng)注重以下幾點(diǎn)：

A.當(dāng)物體的受力方向與運(yùn)動(dòng)方向不垂直時(shí)，這個(gè)力就要做功。

B.一個(gè)物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用時(shí)，有一些力做了功，有些力沒(méi)有做功，因此講做功必須指出是哪一個(gè)力對(duì)哪一個(gè)物體做功。

C.什么叫物體克服阻力做功：若物體在運(yùn)動(dòng)方向上受到一個(gè)與此方向相反的力F的作用，我們通常說(shuō)物體克服阻力F做了功。

比如：在豎直向上，物體克服重力做功，功的大小為W＝Gh；在水平方向上，物體克服摩擦力做功，功的大小為W＝fs。

考點(diǎn)二、對(duì)公式W＝FS的理解

1.公式：普通式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.單位：焦耳(J)

要點(diǎn)詮釋?zhuān)海?）有力才有可能做功，沒(méi)有力根本不做功。

（2）F與s的方向應(yīng)在同向來(lái)線(xiàn)上（初中要求）（比如一個(gè)人提著一重物G，從山腳順著一之字形的山路爬到山頂，此時(shí)人克服重力做功所移動(dòng)的距離并不是山路的長(zhǎng)，而是從山腳到山頂?shù)母?。）?）做功的多少，由W＝Fs決定，而與物體的運(yùn)動(dòng)形式無(wú)關(guān)。

考點(diǎn)三、功率

1.物理意義：表示物體做功的快慢。

2.定義：功與做功所用時(shí)光之比叫做功率。

3.計(jì)算式

4.單位瓦(W)

要點(diǎn)詮釋?zhuān)?/p>

（1）注重區(qū)別功與功率：功率與功是兩個(gè)不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”則表示做功的“快慢”，“多少”與“快慢”的意義不一樣，惟獨(dú)在做功時(shí)光相同時(shí)，做功多的就做功快；否則，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大，也就是說(shuō):功率與功和時(shí)光兩個(gè)因素有關(guān)。

（2）由P＝W/t變形為P＝F·v可知：功率一定時(shí)，力F與速度v成反比。

（3）將上述歸納：功（W）功率（P）概念當(dāng)一個(gè)力作用在物體上，物體在這個(gè)力作用下通過(guò)一段距離。這個(gè)力對(duì)物體做了功功與做功所用時(shí)光之比單位功的單位是力的單位與距離的單位的乘積?！っ?，也叫焦耳。1J=1N·m。功率的單位也是復(fù)合單位，焦/秒，叫做瓦特。1W=1J/S計(jì)算W=Fs其它以下三種情況力對(duì)物體不做功：

＜1＞“不勞無(wú)功”，物體通過(guò)了距離，但沒(méi)有力作用在物體上；

＜2＞“不動(dòng)無(wú)功”有力作用在物體上，物體靜止不動(dòng)，沒(méi)有通過(guò)距離；

＜3＞“勞而無(wú)功”，有力作用在物體上，物體也通過(guò)了距離，但力的方向和通過(guò)的距離方向互相垂直，沿力方向上物體沒(méi)有通過(guò)距離。比較做功快慢的主意有：

＜1＞比較相同時(shí)光內(nèi)做的功，做功多的做功快；

＜2＞比較做相同的功所用時(shí)光，所用時(shí)光少的做功快；

＜3＞比較功和時(shí)光的比值，比值大的做功快。

考點(diǎn)四、機(jī)械效率（高清課堂《力學(xué)5：功和機(jī)械能》機(jī)械效率）

為了表示實(shí)用功在總功中所占的比例，物理學(xué)中引入了機(jī)械效率，它等于實(shí)用功W有與總功W總之比，符號(hào)為η。要點(diǎn)詮釋?zhuān)海?）公式為，式中η表示機(jī)械效率，它是一個(gè)百分?jǐn)?shù)。η的值越大，表明實(shí)用功在總功中所占的比例越大，機(jī)械的效率越高。（2）η的值總小于100%，因?yàn)闄C(jī)械本身的摩擦力或重力不可能為零，所以額外功總是存在的，即實(shí)用功總是小于總功?！镜湫屠}】類(lèi)型一、基礎(chǔ)知識(shí)1、下面情況中，人對(duì)物體做功的是（）A.舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)B.人使勁卻沒(méi)有把重物提起C.某學(xué)生提著水桶在水平路面勻速行走D.旅客提著行李走上樓梯【思路點(diǎn)撥】本題要抓住做功的兩個(gè)須要因素：

1．作用在物體上的力；2．物體在力的方向上通過(guò)的距離；二者缺一不可?！敬鸢浮緿【解析】A、B均屬于“不動(dòng)無(wú)功”型，有力作用但沒(méi)通過(guò)距離；C屬于“勞而無(wú)功”型，桶運(yùn)動(dòng)方向與施力方向垂直；D具備做功的兩個(gè)須要因素，人對(duì)行李施力，行李沿拉力方向有移動(dòng)距離，D選項(xiàng)中人對(duì)行李箱用向上的力，并且在力的方向上移動(dòng)了距離，所以人對(duì)物體做了功?！究偨Y(jié)升華】做功要滿(mǎn)意的兩個(gè)要素是：作用在物體上的力；在力的方向上通過(guò)的距離。舉一反三：【變式】（多選）小車(chē)重200N，人用30N的水平力推小車(chē)沿水平路面勻速前進(jìn)50m的過(guò)程中，下列判斷準(zhǔn)確的是（）

A．重力沒(méi)做功B．人對(duì)車(chē)做功10000J

C．人對(duì)車(chē)做功1500JD．小車(chē)受到的阻力是230N【答案】AC2、某人用50N的力，將重30N的鉛球拋到7m遠(yuǎn)處，這個(gè)人對(duì)鉛球做的功為（）A、350JB、210JC、0D、無(wú)法計(jì)算【思路點(diǎn)撥】人推鉛球，對(duì)鉛球施加了力，并且鉛球在該力的方向上移動(dòng)了距離，按照功的公式W=Fs分析判斷?！敬鸢浮緿【解析】鉛球的運(yùn)動(dòng)可以分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段是人推鉛球，第二個(gè)階段是鉛球在空中翱翔。在第一個(gè)階段人使勁推進(jìn)鉛球，對(duì)鉛球做功；在第二個(gè)階段，鉛球離開(kāi)了人，人不再對(duì)鉛球做功。注重：在第一個(gè)階段，在人推力的作用下，鉛球移動(dòng)了一段距離，但這個(gè)距離不是7m；詳細(xì)是多少，題中未給出，無(wú)法判斷?！究偨Y(jié)升華】本題考查了學(xué)生對(duì)功的公式的控制和運(yùn)用，關(guān)鍵是控制做功的兩個(gè)須要條件（一是力，二是在力的方向上移動(dòng)的距離）。舉一反三：【變式】（2023年年?無(wú)錫）現(xiàn)有30包大米，總質(zhì)量為150kg，小明想盡快將它們搬上10m高處的庫(kù)房，如圖為小明可以提供的用于搬動(dòng)物體的功率與被搬運(yùn)物體質(zhì)量之間的關(guān)系圖象，由圖可知他可以提供的最大功率為_(kāi)____W；為盡可能快地將大米搬上庫(kù)房，他每次應(yīng)搬_____包，若每次下樓時(shí)光是上樓時(shí)光的一半，則他最快完成搬運(yùn)任務(wù)并返回原地所用的時(shí)光是_____s。（g=10N/kg）【答案】50；3；4503、如圖所示，用滑輪組提起重400牛頓的貨物，所用的拉力F是250牛頓，繩子的自由端被拉下4米，求總功、實(shí)用功、滑輪的機(jī)械效率各是多少?【思路點(diǎn)撥】首先按照滑輪組裝形式，決定滑輪組的繩子段數(shù)n=2，計(jì)算出物體升高高度h，然后利用公式W總=FS計(jì)算總功、W實(shí)用=Gh計(jì)算實(shí)用功，最后用實(shí)用功除以總功就是機(jī)械效率?！敬鸢概c解析】W總＝Fs＝250?！?米＝1000焦耳重物升高的高度h＝s／2＝4米／2＝2米W有＝Gh＝400牛頓×2米＝800焦耳【總結(jié)升華】本題考查實(shí)用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，難點(diǎn)是對(duì)動(dòng)滑輪上繩子段數(shù)的判斷。舉一反三：【變式】通過(guò)測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，可得出下列各措施中能提高機(jī)械效率的是（）A．增強(qiáng)動(dòng)滑輪，減小拉力B．改用質(zhì)量小的動(dòng)滑輪C．減少提升高度，減少做功D．增強(qiáng)提升重物重力，增大實(shí)用功【答案】BD4、一臺(tái)拖拉機(jī)，它以20千瓦的功率勻速耕地，速度為7.2km/h。求：（1）這臺(tái)拖拉機(jī)耕地時(shí)的牽引力，（2）這臺(tái)拖拉機(jī)每小時(shí)所做的功?！舅悸伏c(diǎn)撥】（1）題中告訴了功率和速度，由公式，則可得出：；（2）按照可得W=Pt?！敬鸢概c解析】（1）由P=Fv得：（2）W=Pt=2×104W×3600s=7.2×107J【總結(jié)升華】本題主要考查功率的計(jì)算公式P=FV和W=pt的應(yīng)用。舉一反三：【變式】（高清課堂《力學(xué)5：功和機(jī)械能》例1）用大小為F的水平力，拉物體M由靜止開(kāi)始，在粗糙的水平地面上運(yùn)動(dòng)一段距離，F(xiàn)做功為W1，功率為P1；若仍用水平力F拉M在光潔的水平地面上運(yùn)動(dòng)相同的距離，F(xiàn)做功為W2，功率為P2。那么（）A．W1＜W2；P1＝P2B．W1＝W2；P1＜P2C．W1＞W(wǎng)2；P1＝P2D．W1＝W2；P1＞P2【答案】B5、用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼徐徐升高。

（1）實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線(xiàn)位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為_(kāi)_______N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼升高高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)_______％。請(qǐng)寫(xiě)出使用該杠桿做額外功的一個(gè)緣故：________________________________________________________________。

（2）為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位學(xué)生用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：次數(shù)鉤碼鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.3按照表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？

答：______________________________；請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩條理由：

①________________________________；②____________________________________________________?！舅悸伏c(diǎn)撥】（1）彈簧測(cè)力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.1N，準(zhǔn)確讀數(shù)。

（2）按照公式舉行計(jì)算：W有=Gh，W總=Fs，。

（3）額外功產(chǎn)生的緣故：克服機(jī)械的重做功、克服摩擦做功。

（4）通過(guò)探索實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)舉行多次實(shí)驗(yàn)，分析多組數(shù)據(jù)，才干得出準(zhǔn)確結(jié)論。

（5）分析機(jī)械效率的影響因素采取控制變量法?！敬鸢浮浚?）0.566.7因?yàn)槭褂酶軛U時(shí)需要克服杠桿自重（克服摩擦力）等做功

（2）不能兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼沒(méi)有掛在同一位置僅按照一次對(duì)如實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的【解析】杠桿的機(jī)械效率。

第（2）問(wèn)中研究杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼重的關(guān)系，應(yīng)控制其他量不變，所以應(yīng)保持兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼掛在同一位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出要舉行多次測(cè)量，減少偶爾因素?！究偨Y(jié)升華】注重控制變量法在物理中的應(yīng)用，其前提是在研究某兩個(gè)物理量之間的關(guān)系的時(shí)候，要注重控制其他物理量保持不變，而且要多次測(cè)量，減少偶爾因素。類(lèi)型二、知識(shí)運(yùn)用6、（多選）如圖所示，分離用甲、乙兩個(gè)滑輪組提起重力G1=G2的重物至相同的高度h，若所用拉力F1=F2，已知甲的機(jī)械效率50％，則（不計(jì)繩重及摩擦）（）A．乙的機(jī)械效率75%B．乙的機(jī)械效率80%C．拉力F1做的功與拉力F2做的功之比3:2D．甲、乙兩個(gè)滑輪組中的動(dòng)滑輪重之比3:1【思路點(diǎn)撥】①甲、乙兩個(gè)滑輪組將同一物體勻速提升至相同的高度，在不計(jì)繩重和機(jī)械摩擦的情況下，實(shí)用功就是提升重物所做的功，總功就是拉力F所做的功，額外功就是提升動(dòng)滑輪所做的功，故W實(shí)用=Gh，W總=Fs，W額外=G動(dòng)h；

②不計(jì)繩重和摩擦，按照拉力和物重的關(guān)系F=（G輪+G物）比較拉力大小關(guān)系；

③甲圖有三段繩子在拉動(dòng)滑輪和重物，s=3h，乙圖有二段繩子在拉動(dòng)滑輪和重物，s=2h；

④機(jī)械效率用來(lái)分析比較?！敬鸢浮緼CD【解析】圖中，，，

，。

，，

。A準(zhǔn)確

，所以C項(xiàng)準(zhǔn)