2020年江苏中考物理专题复习第十一章简单机械和功第2节 功 功率 机械效率
2020-2021学年苏科版九年级上册第11章《简单机械和功》概念复习
机械效率的概念：有用功与总功的比值叫机械效率，有用功 占总功的比值越大，机械效率越高．
机械效率与功率都是反映机械性能的重要指标，但两者没有 必然的关系，功率大的机械，它的效率不一定就高，反之亦然．
例4、下列关于功、功率、机械效率的说法正确 的是( D ) A. 物体做功越多，功率一定越大 B. 机器的功率越小，机械效率一定越低 C. 物体做的功越多，机械效率一定越高 D. 额外功与总功之比越小，机械效率一定越大
F1
O●
∟●
●
方法：一点
l1
F2
二线 三垂直
四标记
知识梳理 一、杠杆
2、杠杆平衡条件 思考：（1）什么是杠杆的平衡状态？
杠杆保持静止或匀速转动
（ 2）杠杆平衡条件是什么？谁得出的？ 内容：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 表达式：F1×L1=F2×L2 阿基米德首先总结出了杠杆的平衡条件。
（ 3）动力的最小力怎么作？ 力作用点与支点连线为最大力臂，此时力最小。
知识梳理 四、功率
思考：如何比较做功快慢？功率定义是什么？定义 方法是什么？定义公式是什么？功率的单位是什么？ 人做功的功率大约多大？表示的物理意义是什么？
1.时间相同,做功多的做功快；2.做功相同,用时少的做功快； 3.看功与时间的比值（单位时间内所做的功）。
物理含义：表示物体做功的快慢的物理量（P）
定义：功与所用时间的比叫做功率
公式：P=W/t (W=Pt t=W/P)
单位：1W＝1J/s
1KW＝103W 1MW=106W
人做功的功率在100W左右，表示每秒做功100焦耳。
苏科版九年级物理上册第十一章《简单机械和功》复习.docx
初中物理学习材料第十一章《简单机械和功》复习一、知识梳理1．杠杆是一根在_______的作用下能绕着固定点_______的硬棒，它的五要素是_______、_______、_______、_______、_______．2．杠杆平衡的条件：____________________________，公式表示：_______．依据力臂大小将杠杆分为三种：(1)省力杠杆：l1_______l2，平衡时F1_______F2，特点是_______，但费_______．(2)费力杠杆：l1_______l2，平衡时F1_______F2，特点是_______，但省_______．(3)等臂杠杆：l1_______l2，平衡时F1_______F2．3．定滑轮的特点：不_______，但能_______的方向，实质是_______杠杆；动滑轮的特点：可以_______，但不能改变力的方向，要费距离，实质是_______杠杆；滑轮组：使用滑轮组时，用_______股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的_______，滑轮组的优点：_______．4．做功的两个必要因素：一是_______；二是_______．5．功的计算：功(W)等于_______(F)跟物体在力的方向上通过的_______(s)的乘积，公式表示：_______，使用任何机械都不省_______．6．功率是表示物体做功_______的物理量，定义为_______．公式：_______，某型号汽车发动机的额定功率为60kW＝_______W，表示的物理意义：______________．7．机械效率是_______跟_______的比值，公式为_______，影响滑轮组机械效率的因素有_______、_______、_______，物体提升的高度、绳子的绕法不影响η．二、典型例题1．下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是( )2．某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物．不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( )A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率一样大D．乙图省力，机械效率乙图大3．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s－t图像如图所示．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是( )A．F1>F2W1>W2B．F1＝F2W1>W2C．F1＝F2W1<W2D．F1<F2W1<W24．如图所示的钢丝钳是_______（填“省力”或“费力”）杠杆，剪铁丝时动力臂长为10cm，阻力臂长为2cm，若铁丝被剪断需要800N的力，小明至少用_______N的力才能将铁丝剪断．5．(1)如图甲所示，杠杆OBA处于平衡状态，请分别画出F1的力臂l1和F2的力臂l2．(2)如图乙所示，用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法．6．如图所示，晓明利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究杠杆的平衡条件．请你回答下列问题：(1)在挂钩码前，晓明发现杠杆左端低、右端高，她将杠杆两端的平衡螺母向_______调节，使杠杆在水平位置平衡．(2)接着晓明在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡．其目的是____________________________．(3)改变钩码数量与位置，获取三组测量数据（如下表），可以减少实验的_______，根据表中的数据得出杠杆的平衡条件：_______，并完成下表中的空格，实验测量数据记录表：7．为了装修新居，工人用如图所示的动滑轮提升瓷砖．他将重350N的瓷砖一次匀速提升到三楼，所用拉力是200N，时间是2min，每层楼高3m．求：(1)工人做的有用功；(2)工人做功的功率；(3)动滑轮的机械效率．三、巩固练习1．如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态．如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是( )A．左端下沉B．右端下沉C．仍然平衡D．无法判断2．如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m，已知G＝18N，F ＝10N．这一过程中，不能得到的结论是( )A．绳子自由端上升0.4m B．拉力F做功4JC．动滑轮重为2N D．该动滑轮的机械效率为90%3．如图所示，斜面长4m、高2m，质量为50kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75N的拉力将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g＝10N/kg，那么( ) A．小明对物体做的总功为1000J B．斜面的机械效率是75%C．物体所受的摩擦阻力为75N D．小明对物体所做的有用功为200J4．下列说法正确的是( )A．机械效率越高，机械做功一定越快B．做功越多的机械，机械效率一定越高C．功率越大的机械做功一定越多D．做功越快的机械，功率一定越大5．在物理综合实践活动中，小华设计了如图所示的机械模型．推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物G．硬棒CD是_______力杠杆，滑轮B_______（填“能”或“不能”）改变力的大小．在重物上升的过程中，轴O上增加的绳长_______（填“大于”、‘‘等于”或“小于”）重物上升的高度．6．如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆_______（填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是_______．7．(1)如图甲所示，杠杆在力F1、Fz作用下处于平衡状态，l1为F1的力臂．请在图中作出F2的力臂l2及力F1；(2)用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图乙中画出最省力的绕绳方法．8．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、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据：(1)此探究实验是采用了_______的物理研究方法．(2)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．结论一：________________________________________________________．结论二：________________________________________________________．9．某物体在竖直方向受到90N的拉力，以0.2m／s的速度匀速向上运动．（空气阻力不计）(1)求物体在10s内上升的距离；(2)求物体受到的重力；(3)如图所示，若改用机械效率为80%的滑轮组，用10N的拉力使物体仍以0.2m／s的速度匀速向右移动，求10s内人对物体所做的有用功的功率．10．某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：(1)发动机所提供的牵引力大小；(2)行驶速度的大小；(3)行驶5min牵引力所做的功．参考答案一、知识梳理1．力转动支点动力动力臂阻力阻力臂2．动力×动力臂＝阻力×阻力臂F1·l1＝F2·l2(1)> < 省力距离(2)< > 费力距离(3)＝＝3．省力改变力等臂省力省力n 1n省力且能改变力的方向4．作用在物体上的力物体在力的方向上通过的距离5．力距离W＝F·S 功6．快慢功与时间的比值P＝Wt6×104该机器每秒钟所做的功是6×104J7．有用功总功η＝WW有总×100% 物体的重量动滑轮的重量摩擦二、典型例题1．B 2．C 3．B4．省力1605．6．(1)右(2)可以从杠杆上直接读出力臂(3)偶然性F1．l1＝F2．l215 7．(1)2.1×103J (2)20W (3)87.5%三、巩固练习1．B 2．C 3．D 4．D5．省力不能等于6．不一定竖直向上7．8．(1)控制变量法．(2)0.756 0.9 84 (3)在其他条件相同的情况下，斜面与水平的夹角越大，机械效率越高在其他条件相同的情况下，斜面越粗糙，机械效率越低9．(1)s＝vt＝2m (2)G＝F＝90N (3)4.8W10．(1)1800N (2)33.33m/s (3)1.8×107J初中物理试卷灿若寒星制作。
苏科版九年级物理上册第十一章《简单机械和功》----功功率机械效率复习课教学设计
一、教学内容本节课的教学内容为苏科版九年级物理上册第十一章《简单机械和功》功功率机械效率复习课。
本节课主要复习功的概念、计算以及相关公式的应用，功率的定义、计算以及功率公式的应用，机械效率的概念及其计算方法。
二、教学目标1. 理解功的概念，掌握功的计算方法，能够运用功的相关公式解决实际问题。
2. 理解功率的概念，掌握功率的计算方法，能够运用功率公式解决实际问题。
3. 理解机械效率的概念，掌握机械效率的计算方法，能够运用机械效率公式解决实际问题。
三、教学难点与重点1. 教学难点：功的计算公式的应用，功率公式的应用，机械效率公式的应用。
2. 教学重点：功的概念，功率的概念，机械效率的概念及其计算方法。
四、教具与学具准备1. 教具：黑板、粉笔、多媒体教学设备。
2. 学具：笔记本、笔、练习册。
五、教学过程1. 实践情景引入：让学生观察生活中使用的各种机械，如剪刀、锤子、辘轳等，引导学生思考这些机械是如何帮助我们做功的。
2. 知识讲解：(1) 功的概念：通过讲解功的定义，让学生理解功的概念，掌握功的计算方法。
(2) 功率的概念：讲解功率的定义，让学生理解功率的概念，掌握功率的计算方法。
(3) 机械效率的概念：讲解机械效率的定义，让学生理解机械效率的概念，掌握机械效率的计算方法。
3. 例题讲解：通过讲解典型例题，让学生掌握功、功率、机械效率的计算方法及其应用。
4. 随堂练习：让学生运用所学知识解决实际问题，巩固所学内容。
6. 作业布置：布置相关作业，让学生巩固所学知识。
六、板书设计板书设计如下：简单机械和功功功率机械效率1. 功的概念2. 功的计算方法3. 功率的概念4. 功率的计算方法5. 机械效率的概念6. 机械效率的计算方法七、作业设计1. 作业题目：计算下列各题1）一个物体在水平方向上受到一个力F=10N的作用，物体在力的方向上移动了s=5m，求物体所做的功。
2）一个物体做匀速直线运动，速度v=5m/s，运动时间t=2s，求物体的功率。
2020-2021学年苏科版九年级上册第11章《简单机械和功》实验复习
G/N
度h/m
离s/m
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
0.4 80%
五、探究斜面机械效率
例4、用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如表
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做_匀___速__直__线__运动． （2）根据图中测力计示数，可知第2次实验的拉力是__1_._1__N，总 功是_0_._9_9__J，机械效率为_6_0_._6__%． （3）由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，摩__擦__力__越大， 机械效率越小． （4）第2次实验中，木块所受摩擦力为_0_._4_3__N．
示数 变小（选填“变大”、“变小”或“不变”），原因是 阻力和阻力臂不变，。动力臂变大
二、探究定滑轮和动滑轮工作时的特点
（一）定滑轮工作时的特点
1.按图组装定滑轮.在它的左侧挂上钩码，竖直向下拉弹簧测力计，使钩 码匀速上升.读出弹簧测力计的示数. 2.改变钩码的个数，重复实验,把测得的数据填入下表
例1、某实验小组在“探究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：质量和 刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）为排除杠杆自重对实验的影响，实验前，把杠杆中心支在支架上，杠杆静止在图
甲所示位置，此时杠杆 是 （选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平 位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 右 调节（选填“左”或“右”）；
测力计示数F/N
2
3
结论：使用单个动滑轮最多可以省一半的力，但不改变施力的方向。
2019-2020年九年级物理上册《第十一章简单机械和功功、功率》复习导学案苏科版
2019-2020 年九年级物理上册《第十一章简单机械和功功、功率》复习导教案苏科版章节和课题第十一章功、功率复习课时安排 1 1 课时X 主备人使用人使用日期第 3 周学习目标 1. 理解做功的两个必需要素2. 理解功的观点，并会用功的公式进行简单计算要点、难点要点：理解功的观点，并会用功的公式进行简单计算难点：理解功的观点学习过程一、学习沟通与问题议论种类一、功的计算（水平运动的物体）1. 已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶9.6km，所用时间是8min，耗费燃油3L（假设燃油完好焚烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。
（1）汽车行驶速度是多少？（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？2.某型号的汽车发动机的额定功率是6× 107W，在水平路面匀速行驶时遇到的阻力是1800N，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，（ 1）发动机供给的牵引力的大小（ 2）汽车运动的速度（ 3） 5min 内汽车所作的功种类二：（竖直方向运动的物体）3．一台起重机将重为3600N 的货物匀速提高4m，所用的时间为15s ，则起重机对货物做的功为________J ，起重机的功率为________W．4.如图 16 所示装置，绳重及摩擦不计。
（1）请利用图示的 3 个滑论，补画该滑论组完好的绕线；（2）当物重为 50N 时，绳端需用 20N 的拉力才能使物体以 0.5m/s 的速度匀速上涨了10s。
（不计绳与滑轮之间的摩擦）（3）动滑轮总重是多少？（ 4）假如绳索能蒙受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？4．如下图，一个质量60kg 的物块，经过滑轮组在拉力作用下作匀速直线运动。
已知物块遇到的滑动摩擦力为物重的0.1 倍。
物体在 10s内运动了2m，不计绳与滑轮间的摩擦，( g取 10N/kg ) 。
求：（1）绳端的拉力是多少：（2）拉力的功率是多少？种类三：丈量功率5．王小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10 秒。
第十一章 简单机械和功--中考物理一轮复习章节分类考点讲解与训练(苏科版)- (原卷版)
第十一章 简单机械和功● 杠杆1．定义：在力的作用下可绕固定点转动的硬棒2．五要素：支点(O )、动力(F )、阻力(F 2)、动力臂(l 1)、阻力臂( l 2)3．杠杆的平衡条件：F 1l 1=F 2l 24．分类1) 省力杠杆：l 1 > l 2， F 1 < F 22) 费力杠杆：l 1 < l 2， F 1 > F 23) 等臂杠杆： l 1 = l 2， F 1 = F 2● 滑轮1．定滑轮1) 实质：等臂杠杆2) 特点：不省力，但能改变施力的方向，s =h2．动滑轮1) 实质：动力臂是阻力臂2倍的杠杆2) 特点：最多省一半力，但费距离，s =2h3．滑轮组1) 实质：由定滑轮和动滑轮组合而成的机械2) 特点：既可省力，又可改变力的方向，s =nh● 功1．定义：力与物体在力的方向上通过的距离的乘积2．两个必要条件：一是对物体要有力的作用；二是物体要在力的方向上通过一定的距离3．公式：W =Fs4．单位：焦耳，简称焦，符号是J ，1J=1N ·m● 功率1．定义：功与做功所用时间的比2．公式：P =W t 3．单位：瓦特，简称瓦，符号是W ，1W=1J/s4．单位换算： 1kW=103 W. 1MW=106W● 机械效率1．定义：物理学中，将有用功与总功的比值。
2．公式：η = W有用W总×100％3．提高机械效率的方法：减轻机械自重，减小机械摩擦，增大被提升物体重力1．（2021•泰州）如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。
下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（）A．两侧钩码同时向支点移动一格B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格2．（2021•淮安）在“探究杠杆平衡条件”实验中：（1）如图甲所示，应调节杠杆两端的，使杠杆在水平位置平衡。
苏科版九年级物理第11章“简单机械和功”复习(二)
“简单机械和功”复习（二）预学目标1．初步了解利用斜面可以省力．2．知道功的概念．3．理解功率的概念．4．理解机械效率的概念．5．知道有用功、额外功、总功的概念．6．会测量简单机械的机械效率．知识梳理功1．斜面是一种_______机械．2．对物体做功的两个必要条件．一是____________；二是_____________3．功的计算公式是_______，功的基本单位是_______，1J＝_______．注意不要和力与力臂的乘积（“N·m”，不能写成“J”）的单位搞混．4．功率是表示物体做功_______的物理量，______时间内完成的功叫做功率．5．功率的公式：P＝_______，功率与速度的关系是P＝______．6．功率的基本单位是_______，其他使用单位还有_______、______等．7．总功、有用功和额外功之间的关系是_______，这个关系表明，使用任何机械都不能省功．8．在物理学中将_______与总功的比值叫做机械效率，用公式表示为η＝_______．9．对于实际机械，由于_______功的存在，总有W有用_______W总，因此机械效率总_______100%．10．影响滑轮组机械效率的因素有：_______、______、______．例题精讲例1 （2010．河南）如图所示，用F＝50 N的水平拉力，通过一个动滑轮．使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中( )A．拉力F做了150 J的功B．拉力F做了300 J的功C．重力做了600 J的功D．重力做了1200 J的功答案：B点评：本题考查功的计算，正确理解做功的两个必要条件是解答本题的关键，注意做功的两个必要条件必须同时具备，缺一不可，否则就不做功．例2 （2010．盐城模拟）跳绳看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的．有位同学对此做了专门研究：跳绳者的质量m＝50 kg，跳绳者的重心高度h 随时间t变化的情况如图所示．根据所给条件可估算出此跳绳者跳一次绳所做的功为______J；在1 min内做功的平均功率为_______W．（g取10 N/kg）答案：45 135点评：①跳一次绳所用时间应是13s，而不是415s．因为在地面停留的115s是人为了获得弹力以用来跳绳而用去的．②由图像可知，该同学每跳一次绳，重心移动的最大高度和所用的时间都相同，所以本题的第2问也可用跳一次绳所做的功除以相应的时间求解．例3如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图．已知货物的质量为600 kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75%．若人以0.5m／s的速度匀速前行，经100 s将货物拉出仓库，g取10 N/kg．在此过程中：(1)人做的有用功为多大？(2)人的拉力为多大？(3)人拉力的功率为多大？答案：(1)1.5×104 J(2) 400 N(3) 200 W点评：用滑轮组横向移动物体时，W有用＝fs物．而不是W有用＝Gh；用P＝Fυ求功率时．要注意对应关系，不能张冠李戴，例4（2010．枣庄）张强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上。
苏科版物理九年级上册第十一章《简单机械和功》公式+重点实验考点梳理
第十一章 简单机械和功先记住每个字母对应的物理量！！！ )(高度距离，重力，拉力、推力，→→→→h s G F )(机械效率时间，功率，功，→→→→ηt P W1、杠杆：杠杆平衡条件：2211L F L F = （动力×动力臂=阻力×阻力臂）2、滑轮、滑轮组（忽略绳重和摩擦）①绳自由端的拉力和物重、动滑轮重的关系： nG G F 动物+= （n 表示动滑轮上绳的股数，单个动滑轮n=2，单个定滑轮n=1） ②绳端移动的距离和物体上升高度的关系：nh s = （n 表示动滑轮上绳的股数，单个动滑轮n=2，单个定滑轮n=1）3、功的计算①拉力、推力的功：Fs W = （通常用来计算总功）②重力的功：Gh W = （通常用来计算有用功）③某些特定情况下的功：Pt W =4、功率的计算①定义式：tW P = ②推导式：Fv P = （v 表示力的速度）5、机械效率的计算%100⨯=总有用W W η （在不考虑绳重和摩擦的情况下，滑轮组机械效率可以用公式动物物物或G G G nF G +==ηη，适用于填空和选择，简化解题过程，节省做题时间）实验一 探究杠杆的平衡条件本实验主要的考查点有：(1)实验前：调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的（便于测量力臂）；(2)实验前平衡螺母的调节原则（左高左调，右高右调）；(3)注意实验过程中不能调节平衡螺母；(4)将一端的钩码换成弹簧测力计的好处（能直接测出拉力的大小,实验操作更方便）；(5)弹簧测力计沿竖直方向拉的好处（便于测量力臂）；(6)弹簧测力计由竖直拉动改为斜着拉，弹簧测力计示数变大，原因是（拉力的力臂变小了）；(6)根据杠杆平衡条件计算力或力臂（注意计算时不要用钩码的个数代入计算，要用钩码的总重力作为其中的一个力进行计算）；(8)杠杆平衡后，同时增加或减少钩码时杠杆平衡情况的判断（方法：利用杠杆平衡条件进行计算后判断）；(9)多次实验的目的（避免实验偶然性，寻找普遍规律）。
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例2 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OAB下面的 物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为__2_._5____N，测力计上升的高度s 为0.2 m．物块重G为1.5 N，物块上升的高度h为0.3 m，则此杠杆的机械效率为 __9_0_%____．
例2题图
例3题图
例3 如图所示，用动滑轮把重为40 N的物体A以0.5 m/s的速度匀速提升，用时4 s，
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第2节 功 功率 机械效率
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3.拓展:
重力做功W=__G__h_
摩擦力做功W=__上的物理课本捡起来放桌子上,人对课本做的功约为1.6 J;
b.从地面上拿起一个鸡蛋,缓缓举过头顶,做功约为1 J
5.做功的两个必要条件:
(1)一是对物体要有__力____的作用;
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第2节 功 功率 机械效率
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重难点突破
一、功 、功率相关计算(徐州2考，宿迁必考，盐城4考)
例1 用起重机将质量为5 t的集装箱以0.5 m/s的速度匀速提升了10 m，随后以1
m/s的速度匀速水平移动了5 m(g取10 N/kg)．求：
(1)上升过程中起重机的拉力对集装箱做的功；
方法指导
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物理量 简单机械
有用功
总功
机械效率
物体G上升高 度为h,所做的 功W有用=Gh
拉力F移动s,所做的功 W总=Fs(s=h,适用于等
臂杠杆和定滑轮)
W 有用 100%
W总 Gh 100%
Fs G 100%
F
第2节 功 功率 机械效率
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物理量 简单机械
有用功
总功
第2节 功 功率 机械效率
知识精讲
重难点突破
栏
实验突破--科学探究素养提升
目
导
实验1 探究影响滑轮组机械效率的因素
航
实验2 探究影响斜面机械效率的因素
思维导图
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不做功的三种情况：踢出去的足球； 搬而未起；人提水桶水平前进
定义 做功的两要素 功
功的计算
定义 公式 物理意义
功率
功 功率 机械效率
第2节 功 功率 机械效率
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【分析数据和现象，总结结论】 8. 功、功率、机械效率的相关计算(宿迁2考) 9. 分析实验表格数据总结结论(宿迁2考) 【交流与反思】 10. 提高滑轮组机械效率的方法：增加物重、减小动滑轮重力、减小机械间的摩擦 11. 弹簧测力计静止时读数的评估：忽略了摩擦力对滑轮组机械效率的影响 12. 增加物重，额外功增大的原因：随着物重的增加，滑轮与轴之间的摩擦力增大， 克服摩擦力做的额外功增加 13. 实验操作中可能存在的不足：实验时没有匀速拉动弹簧测力计，且没有多次进 行实验，得出的结论不具有普遍性 实验结论：在其他条件相同时，物体越重，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高．
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F
例1题图
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(5)根据表格中的数据分析可知： ①随着物重的增大，额外功__变__大____(选填“变小”“不变”或“变大”)，原因是 _随__着__物__重__的__增__加__，__滑__轮__与__轴__之__间__的__摩__擦__力__增__大__，__克__服__摩__擦__力__做__的__额__外__功__增__加____. ②要提高同一滑轮的机械效率，可以采取__增__大__所__提__物__体__的__重__力______的措施 ③通过比较2、4两次实验数据可得出结论：___不__同__滑__轮__组__提__升__相__同__重__物__时__，__动__滑___ _轮__越__轻__，__滑__轮__组__机__械__效__率__越__高_______________________________________________.
(2)二是物体要在力的方向上通过一定的_距__离___.
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6.不做功的三种情况
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示意图
有距离无力
有力无距离
物体在水平方向不
特点
物体受力,但静止
受力,因惯性而动
踢出去的足球,人对
举例 足球没有做功
推未动,搬而未起
力与距离垂直 有力有距离,力的方向与运 动的方向垂直 人提水桶水平前进,提水桶 的力和水桶的重力不做功
(3)物体受到的摩擦力f；
(4)该斜面的机械效率η.
例5题图
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解：(1)有用功W有＝Gh＝100 N×3 m＝300 J
(2)拉力做的总功为W总＝Fs＝50 N×8 m＝400 J
拉力的功率为P＝ W总 100J ＝40 W t 10s
(3)额外功为W额＝W总－W有＝400 J－300 J＝100 J
(2)拉力做功的功率为P＝ W Fh ＝Fv＝5×104 N×0.5 m/s＝2.5×104 W tt
(3)水平移动过程中起重机的拉力方向竖直向上，集装箱运动方向为水平方向，
拉力和运动方向垂直，故水平移动过程中拉力对集装箱不做功，即做功为0
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二、机械效率的相关计算(徐州4考，宿迁4考，盐城3考，淮安5考)
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全国视野分层练
例1 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进 行了三次实验．实验数据如下表
实验 序号
1
动滑轮 重G动/N
0.5
2
0.5
3
0.5
4
1
物重 G/N
1 2 4 2
物体上升的 绳端受到的 绳端移动 滑轮组的机 高度h/m 拉力F/N 的距离s/m 械效率η/%
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(3)当作用在绳端的拉力F1为6 N时，物体所受的拉力
F拉＝nF1－G动＝2×6 N－5 N＝7 N
此时物体对地面的压力F压＝ G物－F拉＝20 N－7 N＝13 N
对地面的压强p＝ F压 = 13N ＝1 300 Pa S 0.1m0.1m
(4)匀速提升该物体时滑轮组的机械效率
机械效率
拉力F移动s,所做
的功W总=Fs. s 物体G上 nh(n为绳子承担物重的 升高度为h, 段数) 所做的功
W有用=Gh 拉力F移动s,所做
的功W总=Fs
W 有用 100%
W总 Gh 100%
Fs G 100%
nF
W有用100%
W总 Gh100%
Fs
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【提出猜想与假设】 1. 滑轮组的机械效率可能与物体的重力、动滑轮的重力有关 【设计与进行实验】
2. 实验原理： W有 100%
W总
实验视频见 超值配赠
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4. 滑轮组绕线方法：确定承担动滑轮及物重的绳子段数n＝ s ，根据“奇动偶定” h
确定绳子的起点，当n为奇数时，绳子以动滑轮为起点；当n为偶数时，绳子以定 滑轮为起点[宿迁2017.21(1)] 5. 弹簧测力计拉动方式：竖直方向匀速缓慢拉动，从而保证拉力的大小等于弹簧 测力计的示数[宿迁2014.21(1)] 6. 控制变量法的应用 (1)探究滑轮组的机械效率与所吊重物重力大小的关系：控制同一滑轮组的绕线 方式相同，改变滑轮组所吊钩码的数量 (2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力大小的关系：控制滑轮组所吊钩码的数 量相同，改变动滑轮的数量或换用重力不同的动滑轮 7. 表格设计和数据记录
例4题图
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解：(1)物体的体积V＝0.1 m×0.1 m×0.1 m＝1×10－3 m3 物体的质量m＝ρV＝2×103 kg/m3×1×10－3 m3＝2 kg (2)由图可知，有2股绳子承担物重，n＝2 v绳＝nv物＝2×1 m/s＝2 m/s 物体匀速上升，有nF＝G物＋G动，物体重力G物＝mg＝2 kg×10 N/kg＝20 N 即2F＝20 N＋5 N，解得F＝12.5 N 绳端拉力所做的功W＝Fs绳＝ F×2s物＝12.5 N×2×6 m＝150 J
t表示做功所用的时间,单位为s;
P表示做功的功率,单位为W,1 W=1 J/s;
4.推导式:P=Fv(仅适用于匀速直线运动)
5.常考的功率:a.普通中学生跑步上五楼的功率约为150 W;
b.中学生骑自行车的功率为60~80 W.
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三、机械效率
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二、功率 1.定义:物理学中,将_功___与__做__功__所__用__的__时__间____的比,叫做功率. 2.物理意义:表示物体做功的_快__慢___在数值上等于单位时间内所做的功.
3.公式：P=_______ W表示某力做的功,单位为J;
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(1)定义:物理学中,将__有__用__功___与__总__功____的比值叫做机械效率,通常用百分数表示.
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W有用 100%
(2)公式: η =___W__总_________ (3)特点:对于实际的机械,由于额外功的存在,总有W有用__＜____W总,因此η_＜__100% (4)提高机械效率的方法： a.滑轮组:对于一滑轮组,增大被提升的物重、减小动滑轮自重、减小机械摩擦等 b.斜面:减小斜面的摩擦(使斜面变得光滑)、增大斜面倾斜角度等
0.1
0.6
0.3
55.6
0.1