机械功率与机械效率的区别
2022年中考总复习物理考点一遍过：考点19 简单机械及机械效率(含详解答案)
一、杠杆1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。
杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆(撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F2标出。
注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。
用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1．动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
2．杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
如以下图，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。
由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力）既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1．定滑轮（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。
（2）实质：等臂杠杆（3）特点：不能省力但是能改变动力的方向。
明白不做功的三种情况
1.明白不做功的三种情况A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”.B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.2.在分析做功情况时还应注意以下几点A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs.3.注意事项一A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.B.F与s的方向应在同一直线上 (比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)C.做功的多少,由W＝Fs决定,而与物体的运动形式无关.4.注意事项二A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.B.由P＝W/t变形为P＝F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系5.功的原理使用任何机械都不省功.A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W人对机械＝W机械对物体＝W手或 W总＝W有.B.对于实际机械:W人对机械(W总)>W机械对物体(W有)或W总＝W有＋W额.6.有用功、总功、额外功的含义及各自的计算式.A.有用功(W有) 指机械克服有用阻力所做的功(对我们有用的功).求有用功W有,要看使用机械的目的.①对于竖直方向上提升重物,目的是克服重力做功,故 W有＝Gh；②对于水平方向匀速拉(推)物体,目的是克服摩擦阻力做功,故 W有＝f阻s物.B.总功 (W总) 指动力对机械所做的功.其表达式为:W总＝Fs.(F为直接作用在机械上的力)C.额外功(W额) 指机械克服额外阻力(对我们无用但不得不做的)所做的功.对于只计滑轮的重而言,W额＝G轮h.7.计算机械效率的各种变形式.A.在竖直方向上提升物体,η＝＝＝＝ (对于杠杆:n＝s/h＝；对于滑轮组:n＝s/h,s为动力移动的距离,h为物体提升的高度)注:若只计动滑轮的重,则F＝(G+G轮)/n,机械效率η还可等于,即η＝ .B.在水平方向上拉动物体,η＝＝ (s物为物体移动的距离,s动力为拉力移动的距离)8.如何提高机械效率?由η＝＝可知:A.当W有一定时,减少W额,可提高效率.比如影响滑轮组效率的因素有:动滑轮和绳重；绳与轮之间的摩擦.所以,我们可以使用轻质材料做动滑轮或尽量减少动滑轮的个数；还可通过加润滑油来减少轴处的摩擦及使用较细的绳子等措施,以此来提高它的效率.B.当W额一定时,增加W有,可适当提高机械效率.比如,对于同一滑轮组(额外功不变),增加所提物体的重, 就会越大,机械效率就会越高.总之,对于滑轮组而言,要提高效率,可增加有用功的同时尽量减小额外功.C.注意事项①机械效率与功率的区别功率是表示机械做功的快慢,功率大只表示机械做功快；机械效率是表示机械对总功利用率高低的物理量,效率高只表示机械对总功的利用率高.因此,功率大的机械不一定机械效率高,如内燃机车的功率是4210W,但它的效率只有30—40%；而机械效率高的机械,它的功率不一定就大,如儿童玩具汽车的电动机效率可达80%,但功率只有几瓦.②机械效率的高低与机械是否省力无内在联系,不能认为越省力的机械效率就越高.一、计算题(本题包含24小题，每题？分，共？分)1．(05南宁市)一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。
功率与机械效率计算
功率与机械效率计算在我们的日常生活和工作中，机械的使用无处不在。
从简单的自行车到复杂的工业机器，都涉及到功率和机械效率的概念。
理解和掌握功率与机械效率的计算，对于正确评估机械的性能、合理使用能源以及提高工作效率都具有重要意义。
首先，让我们来了解一下什么是功率。
功率简单来说，就是表示做功快慢的物理量。
如果一个力在一段时间内做了一定的功，那么功率就是功与时间的比值。
功率的单位是瓦特（W），1 瓦特等于 1 焦耳每秒。
比如说，一个人在 10 秒钟内把一个 50 千克的物体举高了 2 米。
那么这个人所做的功就是物体的重力势能增加量，即 W ＝ mgh ＝50×98×2 ＝ 980 焦耳。
而功率 P ＝ W ／ t ＝ 980 ／ 10 ＝ 98 瓦特。
这就表示这个人在 10 秒钟内做功的平均速率是 98 瓦特。
功率的计算在实际生活中有很多应用。
例如，汽车发动机的功率越大，通常意味着它能够在更短的时间内输出更多的能量，从而使汽车加速更快或者能够拖动更重的货物。
接下来，我们再谈谈机械效率。
机械效率是指有用功跟总功的比值。
在实际的机械中，由于存在摩擦力、机械自重等因素，输入的总功往往不能全部转化为有用功。
举个例子，用一个滑轮组吊起一个重物。
在这个过程中，我们所做的总功包括了提升重物所做的有用功，以及克服滑轮的摩擦力、绳子的重力等所做的额外功。
如果有用功是 500 焦耳，总功是 600 焦耳，那么机械效率η ＝有用功／总功 × 100% ＝ 500 ／600 × 100% ≈ 833%。
机械效率的高低反映了机械性能的优劣。
通常情况下，我们希望机械效率越高越好，因为这意味着我们能够更有效地利用输入的能量来完成有用的工作。
在计算功率和机械效率时，需要注意一些关键的因素。
首先，要明确功、有用功和总功的概念，并能够准确地计算它们的值。
其次，时间的测量也必须准确，因为功率与时间密切相关。
功率和机械效率
第一次课功率和机械效率环节一：区分功率和机械效率基本概念功率：单位时间内做功的多少机械效率：有用功占总功的比值意义功率：描述做功快慢的物理量（小明同学作业写得很快，C罗一场比赛射门频率很高）机械效率：描述做功效率的物理量（小王同学作业正确率很高，梅西一场比赛进球数很多）类似单位功率：速度，频率机械效率：效率，正确率与功的关系功率：功率=功/时间，但与功的多少，时间的长短无关，功率大只代表做功快，学生作业多是不是就代表他写字速度做的快？机械效率：机械效率=有用功/总功*100%，与有用功和总功的多少无关，机械效率高只代表有用功所占的比例高相互关系功率和机械效率彼此没有直接的关系，功率大不代表机械效率高，机械效率低也不代表功率就一定低，写字速度快与作业正确率没有直接关系。
单位和公式记忆功率：（1）功率的计算公式是，其中表示功率，表示功，表示时间。
（2）功率的单位是，又叫简称。
机械效率：（1）机械效率的计算公式是（2）因为有用功总功，所以机械效率100%。
（填：< 、>、=）课堂反馈：一、判断题（1）功率大的机械做功一定多。
（）（2）额外功与总功的比值越大，机械效率越小。
（）（3）做功时间越短的机械，功率一定越大。
（）（4）机械效率大的机械一定既省力又省功。
（）（5）机械效率越低的机械，做功一定很慢。
（）（6）机械效率越高，则机械做的有用功越多。
（）（7）机械做的总功越少，机械效率也越低。
（）（8）相同时间内，做功越多的机械机械效率一定很高。
（）（9）在总功相同时，机械效率高的机械，有用功就越多。
（）二、功率和机械效率的简单计算1．拖拉机发动机功率是80kw，合____W=____J／S．其意义表示____ 。
2．举重运动员把2000N的杠铃在2s内举高1．8m后又在空中保持4S，则该运动员前2s 的功率是____W，后4S的功率是____W．3．使用滑轮组提起20N的重物，使它上升0.4m，拉力为8N，拉力的作用点上升了1.2m，拉力对滑轮所做的功为____J，这个功叫____功。
专题17 简单机械-2020中考物理知识点分类突破必过题(解析版)
专题17 简单机械命题热点透视：近年来本专题的命题热点主要集中在考查以下几个方面（1）杠杆的五要素及分类；（2）杠杆作图；（3）有关杠杆平衡条件的计算及应用；（4）滑轮及滑轮组；（5）机械效率的测量及相关计算；（6）有关功、功率的综合计算题。
本专题精选全国中考典型题型，通过考点深度详解、典例精讲、拔高集训，旨在让同学们能够系统地掌握解题规律、方法及技巧，帮助同学们轻松攻克解题难关，复习做到有的放矢，胸有成竹，对中考信心十足,轻松斩获高分！考点深度详解一、杠杆1.杠杆(1)杠杆：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。
(2)杠杆的五要素：①支点：杠杆绕着转动的固定点(O)；②动力：使杠杆转动的力(F1)；③阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)；④动力臂：从支点到动力作用线的距离(l1)；⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离(l2)。
2.杠杆的平衡条件(1)杠杆的平衡：当有两个力或几个力作用在杠杆上时，杠杆能保持静止或匀速转动，则我们说杠杆平衡。
(2)杠杆平衡的条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即：F1l1=F2l2(3)在探究杠杆的平衡条件实验中，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，目的是为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响，此时杠杆自重的力臂为0；给杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，目的是方便直接从杠杆上读出力臂的大小；实验中要多次试验的目的是获取多组实验数据归纳出物理规律。
3.杠杆的应用(1)省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆，省力但费距离。
(2)费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆，费力但省距离。
(3)等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆，既不省力也不费力。
二、滑轮1.定滑轮(1)实质：是一个等臂杠杆。
支点是转动轴，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
(2)特点：不能省力，但可以改变动力的方向。
2.动滑轮(1)实质：是一个动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。
2023中考物理复习课件：机械效率 机械能及其转化
的过程中，物体质量不变、速度不变、高度下降，所以动能不变、
重力势能变小、机械能不守恒。原因是物体在下滑过程中受到摩擦
力的作用，消耗了部分机械能。
☞考点一：机械效率
1.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是( D )
A.效率越高的机械，功率越大
400 N，动滑轮重60 N，不计绳重及摩擦，将重物匀速提升0.5 m，人
需用的拉力为
所做的有用功为
230
200
N，绳子自由端移动的距离为
J。
1
m，人
谢谢观看
(1)电动机拉绳的速度大小；
(2)电动机对绳的拉力大小。
解：（1）由图可知n=2，
物体运动速度为
v= =
=0.4
m/s
绳自由端速度为
v1=2 v=2×0.4 m/s=0.8 m/s
（2）电动机做机械功功率为
P1=ηP=50%×2 200 W=1 100 W
电动机对绳的拉力
※考点点拨
1.机械效率与功率的区别。
(1)机械效率是指有用功占总功的百分比，功率是指单位时间做功的多
少，是描述做功快慢的物理量。
(2)机械效率没有单位，功率有单位。
(3)机械效率高的只代表性能好，但不一定做功快，而功率大的代表做
功快，但不一定做有用功多。
2.怎样判断机械能是否守恒。
在动能和重力势能转化中，要判断机械能是否守恒，需从质量、速
机械效率 机械能及其转化
◇ 考点导航
◇ 考点回顾
◇ 夯实基础
◇ 优化提升
◇ 搏击中考
1.机械效率(了解)
机械效率与功率
机械效率与功率“机械效率”与“功率”是两个重要的物理概念，又是两个完全不同的物理量，同学们必须弄清其物理含义，才不至于遇到这类问题时束手无策，甚至出现错误。
功率是单位时间内完成的功，它是描述物体做功快慢程度的物理量，功率的大小并不是由做功的多少确定。
因此，功率大，不一定做功多；反之，做功多，不一定功率大。
提高功率的方法是增加做功的同时减少做功所用的时间。
如提一桶水上同样高的楼，快步上比慢步上的功率大（做功一定，时间短，功率大）；在相同时间提两桶水上楼比提一桶水（桶完全相同）上楼的功率大（时间相同，做功越多，功率越大）。
机械效率不能理解为工作效率，它是机械做有用功与总功的比值，是反映机械性能优劣程度的一项重要指标。
由于总功等于有用功和额外功之和，即有用功只占总功的一部分，显然有用功所占的比例越大，机械对总功的利用率就越高，这个机械的性能就越好。
那么，又怎样理解有用功和额外功呢？有用功是工作时，人们需要的有用的功，是符合人们做功的目的功；额外功是工作时，人们不需要又不得不做的功。
如用桶从井里提水，人对水做的功是有用功，人对桶做的功是额外功；若把掉到井里的桶提起来，人对桶做的功是有用功，人对桶中残留的水做的功是额外功。
有人认为机械效率越高，机械做功就越多，这是错误的，因为在有用功一定时，做的总功越多，W 有/W 总的值就越小，机械效率就越低；再则，机械效率越高，有用功也不一定多。
因为只要总功少，有用功就可能很少了。
可见，要提高机械效率应在总功一定时，增加有用功；只有当机械的额外功一定，增加有用功可以提高其机械效率；但当机械所做的有用功一定时，减少额外功也可提高机械效率。
如用一只桶提水上同一层楼，提一桶水比提半桶水的效率高。
因为对桶做的额外功一样时，有用功越多，机械效率越高（η= 总有W W = 额有有W W W =有额W W /11+，因W 有变大，1+W 额/W 有变小，η变大）。
如果用相同容积而质量不同的铁桶和塑料桶提满水上相同高度的楼，虽然有用功一样，但对塑料桶的额外功少，所以效率高（η= 总有W W = 额有有W W W += 有额W W /11+，因W 额变小，1+W 额/W 有变小，η变大）。
热力学过程的功率和机械效率的计算
热力学过程的功率和机械效率的计算1. 引言热力学是研究物质系统在恒温或非恒温条件下的状态变化和能量转换的科学。
在热力学中，功率和机械效率是两个重要的概念，它们在工程应用、能源转换和热机设计等方面具有重要意义。
本文将详细介绍热力学过程中功率和机械效率的计算方法。
2. 功率的计算2.1 定义功率是指单位时间内所做的功或能量转换的速率。
在热力学过程中，功率可以表示为热机从高温热源吸收的热量与低温冷源排放的热量之差，除以时间。
功率的单位是瓦特（W）。
2.2 计算公式热力学过程中功率的计算公式为：[ P = ]•( P ) 表示功率，单位为瓦特（W）；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）；•( Q_C ) 表示低温冷源从系统吸收的热量，单位为焦耳（J）；•( t ) 表示时间，单位为秒（s）。
2.3 实例分析以一个简单的卡诺循环为例，假设高温热源温度为( T_H )，低温冷源温度为( T_C )，卡诺循环的热效率为( )，则循环的功率可以表示为：[ P = (Q_H - Q_C) ]•( ) 表示卡诺循环的热效率，无单位；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）；•( Q_C ) 表示低温冷源从系统吸收的热量，单位为焦耳（J）。
3. 机械效率的计算3.1 定义机械效率是指热力学过程中有用功与输入热量之比。
在热力学过程中，机械效率可以表示为热机输出功与高温热源输入热量之比。
机械效率的单位是百分比（%）。
3.2 计算公式热力学过程中机械效率的计算公式为：[ _{mech} = 100% ]•( _{mech} ) 表示机械效率，单位为百分比（%）；•( W_{out} ) 表示热机输出的功，单位为焦耳（J）；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）。
3.3 实例分析以一个简单的热机为例，假设高温热源温度为( T_H )，热机输出的功为( W_{out} )，则热机的机械效率可以表示为：[ _{mech} = 100% ]•( _{mech} ) 表示热机的机械效率，无单位；•( W_{out} ) 表示热机输出的功，单位为焦耳（J）；•( Q_H ) 表示高温热源向系统传递的热量，单位为焦耳（J）。