功、功率和机械效率的计算

图4-2-2
典型例题解析
设物体在匀速运动时受到的阻力为f 解：(1)设物体在匀速运动时受到的阻力为 设物体在匀速运动时受到的阻力为
则 f = 1 1 G = × 2 . 4 N = 2 . 4 × 10 10 10
3
N
∴F=103 N (2)由即时功率公式 由即时功率公式P=F·v 由即时功率公式 P 150 得v 绳 = = 3 m / s = 0.15m / s F 10 v绳 v物 = = 0.15m / s = 5cm/s 3
A
巩固练习
2.如图4 的物体A 2.如图4-2-3所示，用滑轮组拉着重为600 N的物体A沿水 如图 所示，用滑轮组拉着重为600 N的物体 平方向匀速移动， s内物 体移动了8 m，拉力F 平方向匀速移动，在40 s内物 体移动了8 m，拉力F做的 功为1280 功为1280 J
图4-2-3 (1)拉力 的大小及拉力的功率； 拉力F 求：(1)拉力F的大小及拉力的功率； (2)若动滑轮的重为 若动滑轮的重为12 N(不计绳重及摩擦 不计绳重及摩擦) (2)若动滑轮的重为12 N(不计绳重及摩擦)滑轮组的机械 效率为多少? 效率为多少? 答案】 N， 【答案】(1)80 N，32 W (2)92.5%
【答案】(1)500 N(2)62.5%(3)160 W 答案】
图4-2-1
典型例题解析
的水送到18 高的蓄水池 【例1】某泵房每天需要将 】某泵房每天需要将1000m3的水送到 m高的蓄水池 若由一台离心式水泵来完成，水泵每天工作5小时 小时， 里， 若由一台离心式水泵来完成，水泵每天工作 小时，问 这台水泵的功率至少是多少千瓦?(取 这台水泵的功率至少是多少千瓦 取 g=10 N/kg) 【解析】本题没有考虑机械效率的问题，如果考虑到水泵的 解析】本题没有考虑机械效率的问题， 机械效率， 么应考虑到电动水泵做的功为总功， 机械效率，那 么应考虑到电动水泵做的功为总功，而克服 水的重力所做的功为有用功. 水的重力所做的功为有用功 水的质量m=ρV=1×103×103 kg=1.0×106 kg 水的质量 × × 提水所做的功W=Gh=mgh=1×106×10×18 J=1.8×108 J 提水所做的功 × × ×
知识储备： 知识储备：
1. 为达到目的必须要做的功叫 ， 并非我们需要但又不得 不做的功称为 。有用功和额外功的总和叫 功。例如： 当你用水桶从井中提水的时候，你克服桶重所做的功为 功，如 果桶掉进井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带上一些水，这 时你克服桶重做的功是 功（填“总功”、“有用功”或“额外 功”） 2. 有用功跟总功的比值叫 ，用字母 表示，机械效率的计算 公式是 ， 如果某机械的效率为80%，其物理意义是 ，机械 效率总是 1。（选填 “大于”“小于”或“等于”）因 为 。 注意：（ ：（1）机械效率一般用百分数表示，没有单位。 注意：（ ）机械效率一般用百分数表示，没有单位。 (2)机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高 机械效率是描述机械性能优劣的物理量， 机械效率是描述机械性能优劣的物理量 的机械性能优良。 的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省 及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关； 力、及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工 作时所完成的功的数量多少也无关． 作时所完成的功的数量多少也无关． 3. 对于滑轮组而言，若有n股绳承重，物体升高的高度用h表示， 而绳子自由端移动的距离用s表示，则s和h的关系是 。 4. 对于简单机械来说，提升重物时，克服________所做的功为有 ；实际拉力F做的功为_____功.W总= ， 用功,即W有= 那么机械效率的计算公式可写作η=_______ ＝____ .
W 1.8 × 108 p= W = 1.0 × 104 W = 10kW = 水泵的功率 t 5 × 3600
典型例题解析
【例2】在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600 N的 】在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为 的 重物， 的力拉绳， 重物，他 用200 N的力拉绳，使物体上升 m，滑轮组工 的力拉绳 使物体上升3 ， 作时的效率为75%.求(1)有用功、总功；(2)使 滑轮组至少 有用功、 作时的效率为 求 有用功 总功； 使 由几定几动组成. 由几定几动组成 解(1)W有=G·h=600×3 J=1800 J ×
即吊起动滑轮的绳子股数为4股 那么滑轮组至少由“ 即吊起动滑轮的绳子股数为 股，那么滑轮组至少由“一 定二动”组成. 定二动”组成
典型例题解析
所示， 【例3】如图 】如图4-2-2所示，物体的重量为 ×104 N，物体 所示 物体的重量为2.4× ， 受到的阻力是物体重量的1/10，且滑轮组 在匀速运动时 受到的阻力是物体重量的 ， 的机械效率是80%，拉力 的功率为 的机械效率是 ，拉力F 的功率为150 W，要把物体匀 ， 速拉动1 速拉动 m 的大小； 物体移动的速度 物体移动的速度； 需要多长时间 需要多长时间. 求：(1)F的大小；(2)物体移动的速度；(3)需要多长时间 的大小
计算题专题
武穴市第三实验中学 江龙胜
有关机械效率的计算
要点考点聚焦 课前热身 典型例题解析 方法小结 课时训练
要点考点聚焦
初中物理机械效率这部分内容历来是升学考试的一 个热点，每年都要以各种题型进行考查， 个热点，每年都要以各种题型进行考查，其分值每一年都 有所不同， 有所不同，但这一重点考点的地位是不容轻视的
G F
巩固练习
4.如图所示，某人用２００牛的推力沿 如图所示，某人用２００牛的推力沿 如图所示 ２００ 高为２ 长为１０ １０米的粗糙 高为２米，长为１０米的粗糙 斜面把重为５００ ５００牛的物体 斜面把重为５００牛的物体 推到斜面顶端， 推到斜面顶端，问有用功是 多少？ 多少？人的推力所做的总功为 多少？斜面的机械效率是多少？ 多少？斜面的机械效率是多少？
课前热身
各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情 况具体分析。具体分析图中三种做功情况(设滑轮规格相同)，产 生额外功最多的应是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被 提高1米，各种情况机械做的有用功均为_____，由此可判断出 _______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)
巩固练习
3.用图所示的滑轮组将１８００牛 用图所示的滑轮组将１８００牛 用图所示的滑轮组将１８００ 的物体匀速提高２ 的物体匀速提高２米，所用 的拉力是８００牛 的拉力是８００牛．求： ８００ １．绳子自由端移动的距离？ 绳子自由端移动的距离？ ２．有用功是多少？ 有用功是多少？ ３．拉力所做的总功是多少？ 拉力所做的总功是多少？ ４．滑轮组的机械效率是多少？ 滑轮组的机械效率是多少，以下说法正确的是： 、关于机械效率，以下说法正确的是： A、机械效率总小于１ 、机械效率总小于１ B、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高； 、单位时间里做功越多的机械，机械效率越高； C、做功越多的机械，机械效率越高； 、做功越多的机械，机械效率越高； D、省力越多的机械，机械效率越高。 、省力越多的机械，机械效率越高。
课前热身
工人用类似图4 工人用类似图4-2-1所示的滑轮组提 起重为2000 N的物体 的物体. 起重为2000 N的物体. (1)若不计摩擦和动滑轮重 若不计摩擦和动滑轮重， (1)若不计摩擦和动滑轮重，工人提 起这个重物至少需用多大的力? 起这个重物至少需用多大的力? (2)若工人匀速提起这个物体时所用 (2)若工人匀速提起这个物体时所用 的拉力是800 N， 的拉力是800 N，滑轮组的机械效率 是多大? 是多大? (3)若工人用 若工人用800 N的拉力在 的拉力在1 (3)若工人用800 N的拉力在1分钟内 将这个物体提高3 m， 将这个物体提高3 m，他做功的功率 是多少? 是多少?
s s物 100 （ ）t = = 3 = s = 20 s v v物 5
方法小结
正确理解做功过程中的有用功， 正确理解做功过程中的有用功，总功和额外功是计 算这类问题的关键. 算这类问题的关键.我相信大家通过今天的复习一定有 所收获，那我们一起来欣赏下面几道习题。 所收获，那我们一起来欣赏下面几道习题。