1、功功两个必两个必要因素要因素功率功率机械效率机械效率公式公式物理物理意义意义定义定义公式公式公式公式有用功有用功总功总功1、功的两个必要因素：、功的两个必要因素：作用在物体上的力作用在物体上的力F 物体在物体在力的方向上力的方向上通过的距离通过的距离S.一、功一、功 不做功的三种情况：不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力有力无距离、有距离无力、力和距离垂直和距离垂直。2功的计算功的计算 力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：公式：W=FS 3功的单位：功的单位：焦耳（焦耳（J），1J=1Nm。W=Pt1、如图、如图5所示的四种情景中，人对物体
2、做功的所示的四种情景中，人对物体做功的是是 （）C练习：练习：2.某人用某人用20 N的推力把一个重的推力把一个重400 N的箱子水平移动了的箱子水平移动了10 m，则此人对箱子做的功则此人对箱子做的功_J；若；若此人又将此箱子匀速提到高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的货架上，此人又对箱子做功为_J.200400练习：练习：3.3.如图所示，用如图所示，用 F F=50N=50N 的水平拉力，通过的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为一个动滑轮，使重为200N200N的物体的物体A A水平向右水平向右匀速移动了匀速移动了3m3m，在这个过程中，在这个过程中()()A A
3、拉力拉力 F F 做了做了150J150J的功的功B B拉力拉力 F F 做了做了300J300J的功的功C C重力做了重力做了600J600J的功的功D D重力做了重力做了1200J1200J的功的功 B练习：练习：4.正常人的心脏推动血液流动的功正常人的心脏推动血液流动的功率约率约1.5 W，那么在一天时间内心，那么在一天时间内心脏做功脏做功_J，这些功可把，这些功可把一个质量为一个质量为60 kg的人匀速举高的人匀速举高_m.(g=10 N/kg)129600216练习：练习：（1）理想情况下（不计机械自重及摩擦）：理想情况下（不计机械自重及摩擦）：4.功的原理：功的原理：（2）任何情况
4、下：任何情况下：使用机械时人们所做的功，都等于不使用机械时人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功。用机械而直接用手所做的功。使用任何机械都使用任何机械都不省功不省功。5.如图所示，将同一物体分别沿如图所示，将同一物体分别沿s1、s2、s3三个等高斜面匀速拉到顶部，且三个等高斜面匀速拉到顶部，且F1F2F3，则拉力所做的有用功，则拉力所做的有用功()A.W1=W2=W3 B.W1W2W3 C.W1W2W3 D.无法确定无法确定3 2 1 F s ssA练习：练习：二、机械效率二、机械效率1.有用功：有用功：无论采取哪种方法都必须做的功。即：为达无论采取哪种方法都必须做的功。即：为达到目的
5、所到目的所必须必须做的功。做的功。2.额外功：额外功：并非人们需要但又不得不做的功。并非人们需要但又不得不做的功。3.总功：总功：W总总=W有用有用+W额外额外公式（公式（1）：公式（公式（2）：W总总=F s作用在机械上作用在机械上的动力的动力动力作用点动力作用点移动的距离移动的距离有用功和额外功的和，叫总功。有用功和额外功的和，叫总功。4.机械效率公式：机械效率公式：总有用WW动力动力物SFhG额外有用有用WWW总额外总WWW 对机械效率的理解：对机械效率的理解：（1）总小于总小于1（2）是机械优劣的一个指标是机械优劣的一个指标（3）一套机械的一套机械的 不是固定的。不是固定的。如何提高机
6、械效率如何提高机械效率有用总有用有用额外（1）减小机械自重）减小机械自重 （2）减小机械间的摩擦）减小机械间的摩擦（3）额外额外一定时，增大一定时，增大有用有用。机械效率越高，表示机械效率越高，表示()A.做的功越多做的功越多B.做的有用功越多做的有用功越多C.越省力越省力D.有用功与总功的比值越大有用功与总功的比值越大D练习：练习：一台起重机将重6000N的建筑材料提升到10m高的楼房上，做的额外功是40000J，总功是多少？机械效率是多少？100000J60%练习：练习：GhFs=GhFh=GF=定滑轮 用用定定滑轮匀速提升重为滑轮匀速提升重为180N180N的物体，所用的物体，所用拉力为
7、拉力为200N200N，物体升高，物体升高2m2m此过程中，有用功此过程中，有用功为为 J,J,总功总功 J J，定滑轮的机械效率定滑轮的机械效率为为 。练习：练习：36040090%F GhFs=GhF2h=G2F=动滑轮 如图所示，物体重为如图所示，物体重为100 N，若不计任何摩擦及，若不计任何摩擦及绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上绳重，则不考虑动滑轮重时，匀速拉动滑轮向上运动运动0.5 m时，拉力时，拉力F的大小为的大小为_N，拉，拉力做的功为力做的功为_J，机械效率为，机械效率为_.若若考虑动滑轮重且动滑轮重考虑动滑轮重且动滑轮重8 N时，则匀速拉动滑时，则匀速拉动滑轮向上
8、运动轮向上运动0.5 m时，拉力时，拉力F大小为大小为_N，拉力做的功为拉力做的功为_J，机械效率为，机械效率为_.5050100%545493%练习：练习：GhFs=GhFnh=GnF=滑轮组竖直提升物体不计绳重及摩擦不计绳重及摩擦,只考虑轮重：只考虑轮重：=W有有W有有+W额额=GhGh+G动动h=GG+G动动 用图用图12-3所示的滑轮组将重为所示的滑轮组将重为900N的重物的重物匀速提升匀速提升2m，所用的拉力为，所用的拉力为500N，(1)这一滑轮组的机械效率为多少这一滑轮组的机械效率为多少?(2)若不计摩擦，则动滑轮重为多少。若不计摩擦，则动滑轮重为多少。（3）不计绳重和摩擦，若用
9、此滑轮组将）不计绳重和摩擦，若用此滑轮组将400牛的牛的物体竖直向上匀速提升物体竖直向上匀速提升2米求此过程中滑轮组的机米求此过程中滑轮组的机械效率？械效率？练习：练习：90%100N80%FA=W有有W总总=fS物物FS=fnF练习：练习：如下图使用滑轮组拉动重物如下图使用滑轮组拉动重物A，已知，物体与水平面，已知，物体与水平面的摩擦力为的摩擦力为240N，人拉绳子的力为，人拉绳子的力为75N。问：。问：（1）此时滑轮组的机械效率？）此时滑轮组的机械效率？（2）若在）若在A物体下垫几个圆木，继续拖动滑轮组，此时物体下垫几个圆木，继续拖动滑轮组，此时 滑轮组的机械效率如何变化？滑轮组的机械效率
10、如何变化？80%减小减小斜面shGh=FSW有有W总总=GhGh+fs练习：练习：如图所示，将体积为如图所示，将体积为2.01-3m3的松木块，的松木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N松松 木块沿斜面移动木块沿斜面移动1m，上升的高度为，上升的高度为30cm 求：求：(1)松木块的重力松木块的重力 (2)斜面的机械效率斜面的机械效率 (g=10Nkg 木木=0.5103kgm3。)10N75%（1）做相同的功，比较所用时间。）做相同的功，比较所用时间。（2）做功时间相等时，比较做功的多少。）做功时间相等时，比较做功的多少。2.定义：定义：单位时间里完成
11、的功，叫做功率。单位时间里完成的功，叫做功率。3.公式：公式：1W=1J/s玩具汽车的功率为玩具汽车的功率为20w，含义是：，含义是：玩具汽车每秒钟做功玩具汽车每秒钟做功20J。P=Wt功率的计算：功率的计算：P=WtF stF v=P=Wt下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A A、功率表示物体做功的快慢，所以做功时间越、功率表示物体做功的快慢，所以做功时间越短功率越大短功率越大B B、做功时间越长，做功越多，功率就越大、做功时间越长，做功越多，功率就越大C C、在相同的时间内做功越多，功率就越大、在相同的时间内做功越多，功率就越大D D、做功时间越短，做功越少，功率越大、做功时间越短，做
12、功越少，功率越大练习：练习：C用用100N的力推着小车在水平面上作匀的力推着小车在水平面上作匀速直线运动，速直线运动，5s内小车前进了内小车前进了10m，则在这段时间内：则在这段时间内：物体运动的速度是多大？物体运动的速度是多大？推力做的功是多少？推力做的功是多少？推力的功率是多大？推力的功率是多大？2m/s1000J200W练习：练习：一质量为一质量为3000kg的汽车沿着长为的汽车沿着长为5.4km的盘山的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山的山顶时，耗时顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为，汽车发动机的牵引力为4000N。求：求：（
13、1）汽车行驶的速度。）汽车行驶的速度。（2）汽车发动机牵引力做的功。）汽车发动机牵引力做的功。（3）汽车发动机牵引力的功率。）汽车发动机牵引力的功率。解：（1）vSt 5.4103m1560s6m/s（2）WFS 4000N5.4103m2.16107J（3）PFv 4000N6m/s2.4104w练习：练习：如图所示，小明在跑步机上锻炼身体如图所示，小明在跑步机上锻炼身体设他在跑步机上以设他在跑步机上以5ms的速度匀速跑的速度匀速跑动动30min，跑动的总动力为，跑动的总动力为40N求：求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程他在这段时间内相当于跑了多少路程?(2)他在这段时间内做了多少功
14、他在这段时间内做了多少功?(3)他做功的功率是多少他做功的功率是多少?解：解：(1)由由V=S/t 得：得：S=vt=5ms3060s=9000m(2)W=Fs=40N9000m=360000J(3)P=W/t=360000J/1800s=200w练习：练习：一个工人用图所示的滑组将一个工人用图所示的滑组将800N800N的重物以的重物以0.5m/s0.5m/s的速度匀速提高了的速度匀速提高了2m2m，人对绳的拉力，人对绳的拉力为为250N250N，求：，求：（1 1）有用功是多少？）有用功是多少？（2 2）滑轮组的机械效率是多少？）滑轮组的机械效率是多少？（3 3）拉力的功率是多大？）拉力的
15、功率是多大？F练习：练习：1600J80%500W物理量符号单位物理意义公式功功率机械效率 1焦耳的大小就焦耳的大小就是用是用1牛的力使物体牛的力使物体在力的方向上移动在力的方向上移动1米所做的功。米所做的功。焦耳（J）WP瓦特（W）没有单位W=FsP=W t=W有用有用W总总 单位时间内所单位时间内所做的功。做的功。有用功占总功有用功占总功的比值。的比值。功、功率、机械效率的比较功、功率、机械效率的比较实验探究实验探究1.滑轮组机械效率的测量：滑轮组机械效率的测量：原理：原理：应测物理量：应测物理量：钩码重力钩码重力G、钩码提升的高度、钩码提升的高度h、拉力、拉力F、绳的自由端移动的距离绳的
16、自由端移动的距离S。器材：器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻刻度尺度尺、弹簧测力计弹簧测力计。步骤：步骤：必须必须竖直竖直 匀速拉动匀速拉动弹簧测力计使钩码弹簧测力计使钩码升高，目的：升高，目的：保证测力计示数大小不变保证测力计示数大小不变。结论：结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。多。B、提升重物越重，做的有用功相对就多。、提升重物越重，做的有用功相对就多。C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕
17、线方法绕线方法和和重物提升高度重物提升高度不影响滑轮机械不影响滑轮机械效率。效率。2.2.探究：斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系探究：斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系 实验中实验中你是怎样操作的？你测量了哪些物理量？你是怎样操作的？你测量了哪些物理量？你得到的结论是什么？你得到的结论是什么？如图所示，下面是某同学做探究如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据实验时，得到如下实验数据(1)此探究实验是采用了此探究实验是采用了_的物理研究方法。的物理研究方法。(2)请将上表中
18、空格补充完整请将上表中空格补充完整(3)请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：请你根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：结论一：结论一：_。结论二：结论二：_。（4）通过对实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：）通过对实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越斜面越陡，越 ；在粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高在粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高在倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越高在倾斜程度一定时，斜面越粗糙，机械效率越高费力费力0.7560.984控制变量法控制变量法3探究决定动能大小的因素：探究决定动能大小的因素：猜
19、想：猜想：动能大小动能大小与与物体质量物体质量和和速度速度有关有关。实验研究：研究对象：实验研究：研究对象：小钢球小钢球 方方 法：法：控制变量控制变量。如何判断动能大小：如何判断动能大小：看小钢球能推动木块做功的多少看小钢球能推动木块做功的多少。如何控制速度不变：如何控制速度不变：使钢球从使钢球从同一高度同一高度滚下，则到达斜面底滚下，则到达斜面底端时速度大小相同端时速度大小相同。如何改变钢球速度：如何改变钢球速度：使钢球从使钢球从不同高度不同高度滚下滚下 分析归纳：分析归纳：保持钢球质量不变时结论：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大运动物体质量相同时；速度越大动能越大。保持钢球速度不变时结论：保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大大，质量越大动能也越大。
