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2014新人教版中考一二轮复习课件 20课时之第10课时 功、功率和机械效率

发布时间:2014-01-31 16:40:41  

第10课时 功、功率和机械效率

考试 要求 考点 解析

①结合实例,认识功的概念;②知道做功的过程就是能量转化或转 移的过程;③知道机械功和功率;④用生活中的实例说明机械功和功 率的含义;⑤知道机械效率;⑥了解提高机械效率的途径和意义

依据2012版物理课程标准,对机械效率的考查要求有所下降,因此 不会再出现占分比例大的实验、探究题,有关功率的计算还是要继续 重视

考点1 功
定义 必要 因素 一个______ 力 作用在物体上,物体在这个力的方 向上移动了一段__________ 距离 ,就说这个力做了功 ①作用在物体上的______ 力 ; ②物体在力的方向上移动的________ 距离

不做功的三种情况

示意图

特点

物体水平方 向不受力,因 惯性而动

物体受力,但 静止

有力有距离,力 的方向与距离的方 向垂直

功的计算 表述 公式 单位 大小 乘积 力与物体在力的方向上通过的距离的________ W=________ Fs 焦耳 符号:J);1 J=1 N· ________( m 把两个鸡蛋举高1 m所做的功大约是1 J 做功的过程实质上是能量转化的过程。计算做 功多少时,要注意三个“同一”性:即力与物体 移动的距离在方向上必须一致、力与物体移动的 距离必须对应于同一物体且同一段时间

说明

功的原理 内容 使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所 不省力 做的功,即使用任何机械都________ ①功的原理是一个普遍结论,对于任何机械都适用; ②使用机械省力必定费距离,省距离必定费力,既省力 又省距离的机械是没有的;③人使用理想机械时所做的 功(Fs)等于直接用手对重物所做的功(Gh)

说明

考点2
定义

功率
功与做功所用时间之比叫做功率

快 , 表示做功________ 快慢 的物理量。所以功率大,说明做功______ 物理 慢 ,单位时间内 单位时间内做的功多;功率小,说明做功________ 意义 做的功少
公式

瓦特 符号:____) ________( W ; 单位 换算关系:1 kW=____W 103 ,1 W=1 J/s
功率的公式 是指平均功率,即在 t 时间内的平均功率,而 备注 不是某一时刻的瞬时功率;当物体在力F作用下,以速度v匀速 Fv 运动时,有:W=Fs,v= ,可得:P= = =____

考点3
三种功 有用功 额外功 总功

机械效率
概念 为了达到某种目的而必须做的功 我们不需要但又不得不做的功 计算方法 W有用=____________ G物h(或fs) W额外=G动h(适用于滑 轮组且不考虑摩擦)

之和 有用功和额外功______
认识“机械效率” 有用功和总功的______ 比值 叫做机械效率
W有用 η= W总 ______________

W有用+W额外 W总=______________

定义 公式

说明

机械效率是一个比值,通常用百分数表示,由于有用功总 小于 总

功,故机械效率总________ 小于1 ______

考点4
名称 原理

机械效率的测量
测斜面的机械效率 W有用 Gh η = η=________ W总 =________ Fs 测滑轮组的机械效率

示意图

操作
工具

匀速 拉动物体 沿斜面________

竖直 方向 沿________ 匀速 提升重物 ________

弹簧测力计 、__________ 刻度尺 ____________

所测量 物重G、物体上升高度h、拉力F、测力计移动的距离s

得出结论

斜面的机械效率与斜面 倾斜程度和________ 粗糙程度有 的________ 关。斜面越陡、越光滑, 机械效率越________ 高 倾斜程度一定的斜面, 机械效率与物体沿斜面上 升的高度无关 光滑 ; ①使接触面变________ 增大 斜面的倾斜角 ②________ 度

a.同一滑轮组,提升重物越多, 高 ; 机械效率越________ b.提升相同重物,滑轮组中动滑 低 轮个数越多,机械效率越________ , 但越省力 滑轮组的机械效率与物体上升的高 度和绳子移动的距离无关 减小 动滑轮的重; ①________ 减小 摩擦; ②________ 增加 物重 ③________

评估交流

提高机械 效率方法

公式推导

四种机械效率计算类型

装 置 图

有 用 功

W有用=Gh

W有用=Gh

W有用=fs物

W有用=Gh

克服杠杆自 额外 功 重、摩擦所 做的功: W额外=W总

克服动滑轮、轮与轴之 间的摩擦所做的功: ①W额外=W总-W有用; ②若不计摩擦:W额外= W额外=W总 -W有用

克服摩擦所做 的功: ①W额外=W总- W有用;

-W有用
总功 W总=Fs

G动 h
W总=Fs W总=Fs

②W额外=fs
W总=Fs

机械 效率










②不计摩擦时:

中 考 探 究 类型一 功
例 1 在如图10-1所示的四种情境中,人对物体做了功 的是( B )

点评 考查做功的条件:①物体是否受到力的作用, 不受力的物体不存在做功问题;②物体是否运动,不运动 的物体也不存在做功问题;③判断物体受力的方向和运动 方向的关系,若二者方向垂直,则不做功;若二者方向不 垂直,则做功。

类型二

功率

例 2 如图10-2所示,有一重为15 N的小球在水平桌 面上滚动了80 cm滚出桌面,0.5 s后落在离桌面边缘水平方 向2 m的地面上。若桌高1 m,则小球在整个运动过程中, 重力做了________J 的功,其功率是________W 。 15 30

解析

W 15 J W=Gh=15 N× 1 m=15 J,P= t = =30 W。 0.5 s

类型三 机械效率
例 3 “滑轮组的机械效率究竟与哪些因素有关”?小毛 对同一滑轮组进行实验探究,得到了下表中的数据。
次数 项目 钩码重/N 钩码上升高度/m 绳端拉力/N

1 4 0.1 1.8

2 6 0.1 2.4

3 8 0.1 3

绳端上移的距离/m
机械效率/%

0.3
74

0.3
83

0.3

(1)将表中数据补充完整。 (2)请在方框中画出进行第一次实验时的装置图(每个钩码 重2 N)。

(3)分析

比较表中的数据,你认为同一滑轮组机械效率发 生变化的主要原因是:_____________________________。

答案

(1)89

(2)图略

(3)增加物重

点评

①利用滑轮组提升重物时,在不考虑绳重

和摩擦的情况下,产生额外功的原因是克服动滑轮的自 重做功,即W额外=G动h,滑轮组的机械效率最终可表示 为: ;②利用定滑轮、动滑轮和滑轮组

提升相同重物、上升相同高度时,η定>η动>η组; ③利用斜面提升重物,克服摩擦所做的功为额外功,

即:W额外=fL。

例 4 在测“滑轮组 机械效率”的实验中,瑞瑞同学在与动滑 轮相切的细绳上作一标记A(如图10-3甲 所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向 上提升总重为G的钩码。当钩码上升的高 度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细 绳上作另一标记B,并测得A、B两点间的 距离为2H(如图乙所示)。(不计摩擦与绳重) 求:(1)动滑轮的重力G1。 (2)滑轮组的机械效率。 (3)如果减少钩码的个数,滑轮组的机械效率会如何变化?

答案 解析

(1)G1=3F-G

G (2)η= × 100% 3F

(3)机械效率会减小。

(1)本题容易走进一个误区,就是绳自由端移动的距离很 容易想当然看成是2H,其实绳自由端是图中A点位置上升的高度, 而不是B与A之间的距离。根据动滑轮上有三股绳子,可知s=3H; G+G1 不计摩擦与绳重,则F= ,则G1=3F-G。 3 W有用 G (2)W有用=GH,W总=F× 3H, η= = 。 W总 3F (3)减少钩码个数相当于减小了有用功在总功中所占比例,机械 效率会减小。


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