1、功、功率、机械效率功、功率、机械效率-复习课复习课定义定义计算计算功功功、功率、功、功率、机械效率机械效率一、知识再现一、知识再现知识点知识点1 1：功：功1.1.功的定义功的定义: :物理学中把物理学中把 和物体在力的和物体在力的方向上方向上 的乘积叫做机械功，简的乘积叫做机械功，简称功。称功。 2.2.功的计算公式：功的计算公式： 1J1J的物理意义：的物理意义：作用在物体上的力是作用在物体上的力是1N，物体在，物体在力的方向上通过的距离为力的方向上通过的距离为1m，则这个力做功为，则这个力做功为1J。FsW 牛米（Nm）牛（N）米（m）力力移动的距离移动的距离1J=1Nm1J=1Nm3.
2、3.做功包含的两个必要因素：（1 1）_（2 2）_物体在绳子的拉力的作用下升高静止的小车在推力的作用下向前运动 判断下列情形力是否做功：判断下列情形力是否做功：人提箱子站在向上运动的电梯上作用在物体上的力作用在物体上的力 F F 物体在这个力的方向上移动的距离物体在这个力的方向上移动的距离 S S做功做功! !搬而未起 提着滑板在水平路上前行小球由于惯性在光滑水平面运动不做功不做功! !1:如图所示，以下实例所列举的几个力中，没如图所示，以下实例所列举的几个力中，没有对物体做功的力是（有对物体做功的力是（） A、船在水的作用下前进一段距离、船在水的作用下前进一段距离 B、静止的小车在拉力的作
3、用下向前运动、静止的小车在拉力的作用下向前运动 C、汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离、汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离 D、当杠铃静止后，举重运动员对杠铃的支持力、当杠铃静止后，举重运动员对杠铃的支持力 D巩固练习巩固练习 2:小王同学用一个距离手3m3m高的定滑轮拉住重100N100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功？（ ）A、200J 200J B、300J 300J C、400J 400J D、500J500J A5m巩固练习巩固练习3:一个人先后用同样大小的力一个人先后用同样大小的力F F将不同质量的物体分别将不同质量的物
4、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移动相同的距离S S（如图所示），该力在这三个过程（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大，关于它们之间的大小关系说法正确的是（小关系说法正确的是（ ）A W1W2W3 B W1W2=W3 C W1=W2=W3 D W1=W2W3C C巩固练习巩固练习定义定义物理意义物理意义功率功率功、功率、功、功率、机械效率机械效率功功定义定义计算计算知识点知识点2 2：功率：功率1.1.物理意义：表示物体物理意义：表示物体 的物理量。的物理
5、量。 2.2.定义：在物理学中，把定义：在物理学中，把 叫叫做功率。做功率。3.3.定义式：定义式： tWP 做功快慢做功快慢功与做功所用时间之比功与做功所用时间之比tWP FsW tFsP tsv 推导式FvP 4.4.单位：单位：主单位：主单位： , ,简称简称“瓦瓦”符号（符号（W）常用单位：常用单位： , , 。1MW= KW1KW= W瓦特瓦特千瓦千瓦兆瓦兆瓦103103巩固练习巩固练习4、林雨同学将掉在地面上的物林雨同学将掉在地面上的物理课本捡回桌面，他做功的功理课本捡回桌面，他做功的功率大约为（率大约为（ ） A A、0.030.03W B B、0.30.3W C C、3 3W
6、D D、3030WCD5:学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：的活动，他们设计了三套方案：测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；算出爬楼的功率并进行比较；控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；高度，算出爬楼做的功并进行比较；控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时
7、间的比值并进行比较。时间，算出体重和时间的比值并进行比较。可行的是（可行的是（ ）A A、只有、只有 B B、只有、只有 C C、只有、只有 D D、 都可以都可以巩固练习巩固练习 三种功三种功 物理意义物理意义机械效率机械效率功、功率、功、功率、机械效率机械效率功功定义定义计算计算功率功率定义定义物理意义物理意义知识点知识点3 3：机械效率：机械效率1 1、三种功、三种功（1 1）有用功（）有用功（W W有有）：完成某项任务时是我们）：完成某项任务时是我们需要的，有价值的功。需要的，有价值的功。（它相当于不用机械而直（它相当于不用机械而直接用手所做的功）接用手所做的功）（2 2）额外功（）额
8、外功（W W额额）：完成某项任务时，既无）：完成某项任务时，既无实用价值而不得不做的功。实用价值而不得不做的功。（利用机械做功时，（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）额外功是不可避免的）（3 3）总功（）总功（W W总总）：有用功与额外功的总和）：有用功与额外功的总和。（WW总总= = W W有有+ W+ W额额），总功就是动力对机械做的功。），总功就是动力对机械做的功。有用功有用功总功总功6:用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物
9、匀速提升相同的高度。两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )( ) A、绳子受的拉力、绳子受的拉力F1和和F2大小相等，滑大小相等，滑轮组的机械效率相同轮组的机械效率相同 B、绳子受的拉力、绳子受的拉力F1和和F2大小不相等，大小不相等，滑轮组的机械效率不同滑轮组的机械效率不同 C、绳子自由端移动的距离不相等，拉、绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等力对滑轮组所做的功相等 D、绳子自由端移动的距离不相等，拉、绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等力对滑轮组所做的功不相等C C巩固练习巩
10、固练习7:某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示巩固练习巩固练习第第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。 (1)比较第比较第1次实验和第次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率 。 (2)填写实验填写实验3中的机械效率中的机械效率 ，比较第，比较第2次实验和第次实验和第3次次实验，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
11、个数越多，滑轮组的机械效率 。 (3)如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为4N时测力计的时测力计的拉力为拉力为1N,那么当钩码重为那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是时，该滑轮组的机械效率是 。越高越高72.7%越低越低90%功功定义定义计算计算功率功率定义定义物理意义物理意义机械效率机械效率 三种功三种功 物理意义物理意义例题讲解与例题讲解与拓展提高拓展提高功、功率、功、功率、机械效率机械效率二、例题讲解二、例题讲解例：为了将放置在水平地面上、重例：为了将放置在水平地面上、重G=G=100 N100 N的重物提升到的重物提升到高处。小明同学设计了
12、图甲所示的滑轮组装置。当小明用高处。小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F F拉绳时，重物的速拉绳时，重物的速度度和上升的高度和上升的高度h h随时间随时间t t变化的关系图像分别如图丙和变化的关系图像分别如图丙和丁所示。若重物与地面的接触面积丁所示。若重物与地面的接触面积S= =5 51010-2 -2 m m2 2，不计摩，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：（1 1）在）在2 23s3s内，拉力内，拉力F F的功率的功率P P及滑轮组的机械效率及滑轮组的机
13、械效率。（2 2）在）在1 12s2s内，拉力内，拉力F F做的功做的功W。（3 3）在）在0 01s1s内，重物对地面的压强内，重物对地面的压强P。变式：在变式：在1 12s2s内动滑轮和重物受到的合力？内动滑轮和重物受到的合力？三、拓展提高（课后作业）1 1、斜坡长、斜坡长10m10m，顶端与底端的竖直高度为，顶端与底端的竖直高度为6m6m，当，当小莉沿着斜坡用小莉沿着斜坡用F F=100N=100N的力把一质量为的力把一质量为10kg10kg的货的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中，她箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中，她对货厢做的功为对货厢做的功为 J J，货厢克服斜坡的摩擦
14、力，货厢克服斜坡的摩擦力做的功是做的功是 J J（g g取取10N/kg10N/kg）10001000 400 4002 2、如图所示，是使用汽车打捞水下重物示意、如图所示，是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底到井口的过程中，汽车以恒图，在重物从水底到井口的过程中，汽车以恒定的速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩定的速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率（擦，四位同学画出了汽车功率（P P）随时间）随时间( (t t) )变化的图象，其中正确的是（）变化的图象，其中正确的是（） C C3 3、如图所示，用滑轮组匀速提起一、如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为个重为4
15、00N400N的物体，物体在的物体，物体在5s5s内竖直内竖直上升了上升了2m2m，人拉绳的力为，人拉绳的力为250N250N（不计（不计绳重及摩擦）求：（绳重及摩擦）求：（l l）人拉绳子做）人拉绳子做功的功率是功的功率是 ；（；（2 2）如果用此）如果用此滑轮组匀速提升一个重为滑轮组匀速提升一个重为300N300N的物体的物体，滑轮组的机械效率是，滑轮组的机械效率是 。200W75%A、拉力做功为、拉力做功为3Fs B、拉力做功的功率、拉力做功的功率3Fv C、有用功为、有用功为Fv D、该装置的机械效率为、该装置的机械效率为f/3F4 4、如图所示，在拉力、如图所示，在拉力F F作用下，
16、物体作用下，物体A A在水平桌在水平桌面上以速度面上以速度v v向右匀速运动了距离向右匀速运动了距离S S，已知，已知A A的重的重力为力为G G，桌面对，桌面对A A的摩擦力为的摩擦力为f f（滑轮及绳重不计（滑轮及绳重不计）则下列说法不正确的是（）则下列说法不正确的是（ ）C C5 5、小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的、小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌
17、猜想可能跟斜面的倾斜程度有关有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成。于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示。下表是他们实验记录得有关数据如图所示。下表是他们实验记录得有关数据 （1）在第）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了表面的材料，是为了 。 （2）在第）在第2次实验中，拉力做的总功是次实验中，拉力做的总功是 J，斜面的机械效
18、，斜面的机械效率是率是 。 （3）分析第）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条件一定次实验数据，可以得出：当其他条件一定时，时， 。 （4）若通过分析第）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是：大，斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是： 。 （5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越 （选填（选填“省力省力”或或“费力费力”）。）。改变接触面的粗糙程度改变接触面的粗糙程度 6 58.3斜面的粗糙程度越大，斜面的机械效率越低斜面的粗糙程度越大
19、，斜面的机械效率越低没有控制接触面的粗糙程度相同没有控制接触面的粗糙程度相同省力省力 6 6、20092009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水。如图所示，小明同学灾，不少地方不得不靠打深井取水。如图所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为度为8g/cm8g/cm3 3, ,水桶质量为水桶质量为4Kg4Kg，水桶容积为，水桶容积为20L20L。当盛满水的。当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为力为F=25NF=25N。不计绳子重量和摩擦，水的密度是。不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.01.010103 3 Kg/mKg/m3 3，g g取取10N/Kg.10N/Kg. 试求：试求： （1 1）动滑轮有多重？）动滑轮有多重？ （2 2）水桶露出水面前，滑轮组的机械）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？效率有多大？ （3 3）水桶被提离井中水面后，以）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？子自由端拉力的功率多大？
