机械效率和功率的区别
机械效率和功率的区别：
功率和机械效率是两个不同的概念。
功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。
考点以及典型例题
考点1 机械效率的计算
例1如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m／s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做的功是__________J，滑轮的机械效率是___________（不计滑轮重力）。
变式1 如右图所示，物体A重G=940N，动滑轮重G‘= 160N，用力F将物体A 以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦，拉力F的大小是__________N，此装置的机械效率是________，
拉力F在10s内所做的功是__________J
变式 2 用如图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F=6N，在这一过程中，下列
说法正确的是（）
A．所做的有用功为1J C．所做的总功为1.5J
B．所做的额外功为0.5J D．此滑轮组的机械效率为50%
变式3 如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，求：（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；
（3）该滑轮组的机械效率η。
F
G
考点2 提高机械效率的方法
例 2 下列关于机械效率的说法中，正确的是( )
A.越省力的机械，其机械效率越高
B.做的有用功越多，机械效率越高
C.做的总功越少，机械效率越高
D.额外功在总功中占的比例越小，机械效率越高
变式 1 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
两者相比，甲升降机（）
A．电动机做的总功较少 B．电动机做的总功较多
C．提升重物做的有用功较少 D．提升重物做的有用功较多
变式2 如图所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是( ) A．拉起的物体质量越大，机械效率越高
B．动滑轮的质量越大，机械效率越高
C．拉起物体的速度越大，机械效率越高
D．物体被拉起的越高，机械效率越高
考点3：机械效率的实验
例1 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
（1）在表中空格处填下适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）。
（2）在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计。
（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率。
（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与有关（写出一种影响因素即可）。
实验次数钩码重/N
钩码上升
的距离/cm
弹簧测力
计的读数/N
弹簧测力计
上升的距离/cm
机械效率
1280.82483.3% 245 1.515
361090.9%
变式1用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，
钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s
为0.3m，则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外
功的一个原因：．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用
该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数
钩码悬
挂点钩码总重
G/N
钩码移动
距离h/m
拉力
F/N
测力计移动
距离s/m
机械效率
η/%
1A点 1.50.100.70.3071.4
2B点 2.00.15 1.20.3083.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？。
请简要说明两条理由：①；
②。
小试牛刀
例1 .如图所示，拉力F=125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%。
则下列说法正确的是（）
A. 绳子自由端移动距离为6m
B.物体重是375Ｎ
C. 拉力F做的功是250Ｊ
D. 拉力F的功率为25W8．
例2 如图5所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是( )
A．对物体做的功是额外功
B．拉力F做的功是有用功
C．拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍
D ．增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率
例3 小红家正在装修房子，她设计了如右图所示的搬运方案，帮助工人师傅将沙子、水泥等材料运到四楼阳台。
四楼阳台到地面的距离为9m ，若工人用500N 的力将重为800N 的材料提到四楼阳台，他做的有用功是______J ，该装置的机械效率 =________。
例4.如图12，重为3.2×104
N 的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104
W 的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的总面积为0.5m 2
，斜坡的机械效率为80%．求卡车：
(1 )对水平路面的压强； （2）爬坡时的牵引力； （3）爬坡时的速度．
变式1 水平地面上有一个重为4000N 的箱子，箱子的底面积为4m 2。
现用起重机把箱子吊到3m 高的位置，所用时 间为10s ，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图8所示。
钢丝绳上的拉力为2500N 。
试求： (1)起重机起吊前，箱子对地面的压强是多少?
30°
图12
(2)起重机起吊该箱子的机械效率是多少?
(3)钢丝绳上拉力的功率是多少?
\
变式2现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。
求：
(1)该斜面的机械效率是多少?
(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大?
中考真题演练
1．（2011•佛山）为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系山，晓龙同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置．实验测量的数据如下表，请你根据表中的数据解答下列问题。
（1）实验中晓龙可以通过_________来改变斜面的倾斜程度．
（2）在第2次实验中，斜面的机械效率 （3）斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是_________．
（4）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面越陡越________（选填“省力”或“费力”）．
（5）斜面的机械效率还可能与_________有关．为了通过实验验证你的猜想，还需要补充的器材是_________． 3.（2013•佛山）如图，A 物体在大小为10N 的拉力F 作用下，以0.3m/s 的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的摩擦及重力），若A 物体与桌面间的摩擦力为1N ，下列说法错误．．的是（ ） A. 拉力F 做功的功率是3W B. B 物体的质量是2.7Kg C. B 物体上升的速度是0.1m/s
D. A 物体运动1s 则B 物体克服重力做3J 功
4．（2014•佛山）如图3所示，小宇对箱子施加水平推力，下列说法中错误．．的是：( )
A ．当推力为75N 时，箱子不动，此时推力等于地面对箱子的摩擦力；
B ．当小宇增大推力，箱子由静止开始运动，说明力可以改变物体的运动状态；
C ．当推力为100N 时，箱子做匀速直线运动，地面对箱子的摩擦力为100N ；
D ．箱子做匀速直线运动时，人对箱子的推力不做功。
5．（2014•佛山）李强骑着电动自行车以5m/s 的速度在水平路面上沿直线匀速行驶
了300s ，假设在此过程中电动自行车的牵引力为20QN ，求：
实验 次数 斜面倾 斜程度 小车重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉 力 F/N 斜面长度 s/m 机械 效率 l 较缓 3 0.2 1.6 l 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
实验 次数 斜面倾 斜程度 小车重量 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉 力 F/N 斜面长度 s/m 机械 效率 l 较缓 3 0.2 1.6 l 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
（1）电动自行车行驶的路程是多少？（2）牵引力儆功的功率是多少？。
轴功率等于有效功率除效率
**此观点错误**，轴功率和有效功率是两个不同的概念，它们之间的关系是：轴功率= 有效功率÷ 机械效率。
也就是说，轴功率和有效功率并不相等，而是通过机械效率相联系。
轴功率是指动力设备（如电机、发动机）输出的功率，也就是能够传递给工作机（如汽车、机床等）的有效功率。
有效功率是指设备在使用过程中真正消耗的能量，它是衡量设备能源利用效率的一个重要指标。
机械效率是指设备将输入能量转换为输出能量的效率，也就是设备的工作效率。
它是衡量设备能源利用效率的另一个重要指标。
因此，轴功率和有效功率之间并不相等，而是通过机械效率相联系。
轴功率是机械设备的输出能量，而有效功率是设备在工作过程中实际消耗的能量。
效率的计算
效率的计算专题回顾功率、机械效率的概念，能区别功率和机械效率。
功率：P =w / t =Fv 电功率：P=w/t=u 1（对于电热器P = U /R=I R ） 机械效率：n =可有/可总=可输出/W 输出=P 有/P 总（说明：对任何一个机械或工具，输入它 的能量用来做总功，由它输出的能量用来做有用功 ） 例：下列说法中正确的是 （） A.机械效率越高的机械做功越快 B.机械效率越高的机械做功越多 C.功率越大的机械做功越快 D.功率越大的机械做功越多 （一）、热效率 1现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料一一秆浆煤。
若燃烧秆浆煤，使 的水温度升高到 80C 。
（热值为2.4 X 107j/kg ）求： （1）水需要吸收的热量。
（1.26 X 107j ） 50kg 、 20C （2）若这些热量需要完全燃烧 1.75千克秆浆煤，在此过程中，被水吸 收热效率为多少？。
（二）、光电转化效率 2、用长征三号”发射的某航天器，它的一部分光电池板面积 S =8m 2,正对太阳能产生 U =120 V 的电压，为工作舱提供l=10A 的电流•若太阳光照射处每1m 2面积上获得的太阳辐射功率 P o =1.O X 03W ，试估算该光电池的光电转换效率 n 是多少？ （提示：n =W 电/W % = P 电/P 光） 3、如果太阳光照射到地面时的辐射功率为 光能为1000J ）,太阳能电池光电转换率为 电池板的面积为多大？ 21000J/（ s • m ）（每一秒钟辐射在每 1平方米上的 8%,太阳能电池的输出功率为 40W ，则太阳能 工作电压/V 工作电流/A 太阳能电池板的光 电转化效率 30 4 30 %4、“嫦娥一号”卫星上有两块太阳能电池板。
展开时每块长为 6m ，宽为0.5 电池板将太 阳能转化为电能，供卫星上的仪器工作，同时还给卫星上的蓄电池充电。
有关参数见下表 （1）两块太阳能电池板连续充电10h ，既保证了卫星上的所有仪器正常工作，又可将蓄电 池充满。
输出功率和机械效率的关系
输出功率和机械效率的关系下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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(中考物理)考点19 简单机械及机械效率
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。
如图所示，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、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力） 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力） 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆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。
机械效率名词解释
机械效率名词解释
机械效率是指有用功跟总功的比值。
如果用η表示机械效率(常用百分数来表示)，那么η=W有用/W总×100％。
机械效率的特点
(1)没有单位。
(2)由于摩擦和机械本身重量的存在，所以额外功是不可避免的，所以机械效率总是小于1。
(3)它的大小只跟物体重量和机械重量有关．同一机械所挂物体越重，效率越高；提同一重物，机械重量越轻、摩擦越小，机械效率越高，它的大小跟物体上升高度及绳子股数无关。
机械效率的计算
机械的输出功与输入功之比称为机械效率，根据不同的已知量，可分别用下述几种形式来计算机械效率。
(1)功形式：η=输出功÷输入功
=\frac{W_r}{W_d}=1-\frac{W_f}{W_d}
(2)功率形式：η=输出功率÷输入功率
=\frac{N_r}{N_d}=1-\frac{N_f}{N_d}
(3)力形式：η=理想驱动力÷实际驱动力
=\frac{F_0}{F}
(4)力矩形式：η=理想驱动力矩÷实际驱动力矩
=\frac{M_0}{M}
对于由许多机器组成的机组，它的总效率计算可按下述三种不同的情况进行。
机械效率的意义：
①机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，这个机械的性能越好。
②机械效率的高低并不决定使用机械是省力还是费力，效率高只说明有用功在总功里所占的比例大；省力还是费力是指做一定的有用功时，所用动力的大小，机械效率高不一定省力。
简单机械和功知识点
简单机械和功知识点总结一、 认识和利用杠杆 1、 杠杆（1） 杠杆的定义：在力的作用下能绕固定点转动的硬棒; （2） 影响杠杆的五要素：支点：杠杆绕着转动的固定点； 动力：使杠杆转动的力F1； 阻力：阻碍杠杆转动的力F2；动力臂：从支点到动力作用线的距离1l ； 阻力臂：从支点到阻力作用线的距离2l ； 方法提示：一找点；二画线；三作垂线段 2、 杠杆的平衡条件（1） 杠杆的平衡：杠杆处于静止或匀速转动状态（2） 杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F11l = F22l或：动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一;即力与力臂成反比;2112F F l l 3、 三种杠杆及应用举例：（1） 省力杠杆：当1l >2l 时,F1<F2;例：扳手,撬棍,指甲刀; （2） 费力杠杆：当1l <2l 时,F1>F2;例：钓鱼杆,船桨; （3） 等臂杠杆：当1l =2l 时,F1=F2;例：天平 4、不等臂天平的使用：物左砝右时质量为m 1,物右砝左时质量为m 2,则物体质量为m=21m m ,天平两边力臂之比为2121m m l l5、欲使已平衡的杠杆在改变力或力臂后再次平衡,则应有改变后的两侧的力与力臂的乘积相等,或者是两边的力或力臂同时改变相同的倍数;不是相同的大小6、杠杆两端挂同种金属块平衡后,同时没入水中,杠杆仍然平衡；若挂不同种金属块,则杠杆失去平衡,密度较大的一端下沉; 二、 认识和利用滑轮 1、 认识滑轮和滑轮组实质力的关系 F,G距离关系 s,h速度关系v ,0v作用定滑轮等臂杠杆F=Gs=hv =0v改变力的方向,既不省力也不省距离动滑轮动力臂是阻力臂两倍的杠杆F=12G s=2hv =20v省一半力,费距离滑轮组F=1n Gs=nh v =n 0v 既可省力又能改变力的方向 费距离忽略摩擦,G =G 物+G 动滑轮 2、 滑轮组用力情况的判断判断用力情况的关键是弄清几段绳子承担动滑轮和重物,在数绳子时,不但要明确绳子是否承担动滑轮和重物的重力,还要看清滑轮组的组装方式,不能只看滑轮个数;3、滑轮组绳子段数n与动滑轮个数m之间的关系：n=2m或n=2m+1;n为偶数时,绳子起点在定滑轮上；n为奇数时,绳子起点在动滑轮上;4、在给滑轮组绕绳时,若要求人站在地上拉动重物上升;则绳子最后必定穿过定滑轮,拉力方向向下;三、怎样才算做功1、做功的条件一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过了距离,二者缺一不可;2、常见的几种看似做功而实际没有做功的情况：不劳无功,劳而无功（1）物体依靠惯性通过了一段距离,如推出去的铅球,投掷出去的标枪;（2）有力作用在物体上,物体没有移动距离,如推而不动,搬而未起;（3）有力作用在物体上,物体也移动了一段距离,但力的方向与移动方向垂直或指向反方向;如：用手提着水桶水平运动,关闭发动机的汽车慢慢停下来;3、功的大小公式：W=FsF是做功的力的大小,s是物体在动力F的方向上通过的距离,它不一定等于物体实际移动的距离;使用机械提升重物时,动力做功可以使用公式W=Fs来计算,克服物体重力做功W=Gh;从斜面上滑下的物体,重力G对物体做功,物体在力的方向上移动的距离是斜面高h,而不是物体实际移动的距离即斜面的长l ,所以重力做的功是：W=Gh 省力的机械多移动距离,费力的机械省距离,总之任何机械都不省功,但使用机械可以给人们带来方便 四、 做功的快慢1、 功率的意义：表示物体做功的快慢;2、 功率的定义：单位时间里物体完成的功;3、 公式：WP F v t==• 特别提醒：运动公式P Fv =时要注意,当功率一定时,要增大牵引力需要减小速度 4、单位：W 、kW功率数据的意义：一台机器的功率为500W,表示这台机器在1s 内做功500J; 5、区别机械的总功率和有用功率： 总功率指机械本身产生的功率,t总总W P =有用功率指机械用来做有用功的那部分功率：t有用有用W P =,P 有用=P 总·η 五、 机械效率1、 机械效率的定义：有用功跟总功的比值2、 公式： 100%W W =⨯有用总对于任何机械,η总小于1; 3、 有用功、总功、额外功（1） 有用功是为了达到目的、完成任务而对物体做的功;如：克服物重提升物体时,W 有用=Gh ,克服地面对物体的摩擦使物体运动时,W 有用=fs ; （2） 额外功是指对人们无用,但因为摩擦力和机械自重等存在,克服摩擦力和机械自重而不得不做的功;使用机械提升重物时,用来克服机械自重和机械各部分摩擦所做的是额外功；水平移动物体时,所做的克服有用摩擦之外所做的功为额外功; （3） 总功是：W W W 总有用额外=+,也就是人们使用机械时实际做的功;W •总动=F s ,式中动F 是作用在机械上的动力,s 是动力动F 通过的距离;（4） 提高机械效率的主要方法：增加有用功,减少额外功,增大有用功与额外功的比值;对于组合一定的滑轮组,增大提升物体的重力,增大所做的有用功,可提高其机械效率;4.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 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.。
高中物理功和机械能知识点详解
高中物理功和机械能知识点详解在物理中有很多知识点是比较的中啊哟的，在答题中也是经常考的，下面店铺的小编将为大家带来高中物理关于功和机械能的知识点的介绍，希望能够帮助到大家。
高中物理功和机械能知识点1功定义式：W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用点位移(对地)，θ是力与位移间的夹角。
1.力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
(2)功的大小的计算方法：①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算，本公式只适用于恒力做功。
②根据W=P·t，计算一段时间内平均做功。
③利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功。
④根据功是能量转化的量度反过来可求功。
2.不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
3.力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式：W=FS。
(3)摩擦力、空气阻力做功的计算：功的大小等于力和路程的乘积。
发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功：W=fd(d 是两物体间的相对路程)，且W=Q(摩擦生热)4.功的单位：焦耳，1J=1N·m。
把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。
5.应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。
③功的单位“焦”(牛·米=焦)，不要和力和力臂的乘积(牛·米，不能写成“焦”)单位搞混。
2功的原理1.内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功;即：使用任何机械都不省功。
2.说明：(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。
功和功率(第2课时：功率)(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
课堂练习
【练习5】(多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开
始受到水平力的作用，力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向
保持不变，则（ ）
A．3t0时刻的瞬时功率为
5F (2t) m
【参考答案】BD
B．3t0时刻的瞬时功率为 15F(2t)
m
23F (2t)
C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 4m
【参考答案】B
课堂练习
【练习2】如图所示为一辆新能源电动汽车，发动机的额定功率为
9.0×104W。当汽车以10m/s的速度沿水平路面匀速行驶时，牵引力大
小为3.0×103N，此时汽车发动机输出的实际功率为（ ）
A．1.0×104W B．1.5×104W
C．3.0×104W D．9.0×104W
【参考答案】C
A．0.5×103s B．1.0×103s
C．1.5×103s D．2.0×103s
【参考答案】CBiblioteka 课堂练习【练习4】如图为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量 m=5×103kg的重物由静止开始竖直吊起，已知重物做加速度a=0.2m/s2匀加 速直线运动，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率不变， 直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动。不计空气阻力和额外功。则（ ） A．起重机允许输出的最大功率P0=5.2×104W B．起重机允许输出的最大功率P0=5.1×104W C．重物做匀加速运动所经历的时间t=5.1s D．重物速度v1=0.8m/s时，起重机输出的功率为4×104W 【参考答案】B
瞬时功率
度时功率为瞬时功率.
联系 (1)公式P＝Fv是P＝W/t的推论 (2)功率P的大小与W、t无关
简单机械——功、功率、机械效率
功1．省力的机械费_______，省距离的机械费_______，_______（有／没有）既省力又省距离的机械．2．__________与物体在_____________________的乘积，是一个有物理意义的量．在物理学中，我们称这一乘积为_______，简称_______．3．功的公式为_______，单位为_______，简称_______，单位符号为_______．4．物理学中做功的两个必要条件：一是____________，二是_____________．例题精讲例1 在下列哪个情景中，人对物体做了功( )A．小强举着杠铃静止不动B．小明用力搬石头，但没有搬动C．小华背着书包静立在原地D．小红把物理书从抽屉中拿到课桌上点评：只有物体在力的作用下，并在力的方向上移动一段距离，力对物体才做了功，两个条件缺一不可．例2 在四川抗震救灾中，一架号称“空中巨无霸”的“米26”重型运输直升机，通过钢缆和机身相连，一次将一台13.2 t的挖掘机，空运到唐家山堰塞湖坝顶参加抢险，如图所示，当直升机吊着挖掘机静止时，钢索对挖掘机的拉力是_______N；再竖直匀速上升到100 m高空，直升机对挖掘机做的功为_______J；然后水平匀速飞行500 m．直升机对挖掘机做的功为_______J．（g取10 N/kg，不计空气阻力）点评：功是一个过程量，机械功的公式W＝Fs中的F与s具有同时性和同向性．反馈训练1．把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力_____功；用力提着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力_____功；小孩用力提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力_____功．（做／不做）2．小明用20 N的水平推力使重力为200 N的自行车在水平路面上匀速前进3m，则小明对自行车做功为_______J，自行车的重力做功为_______J．3．下列情景中，重力对小球做功的是( )A．小球由高处落下B．小球在地面上静止C．小球沿水平轨道运动D．小球悬挂在天花板上不动4．如图所示，在粗糙程度相同的表面上，用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉物体运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是( )A．图甲中的拉力做功最少B．图乙中的拉力做功最少C．图丙中的拉力做功最多D．三种情况下拉力做功一样多5．马拉着质量是1 800 kg的车在水平路面上行驶了300 m，做了3×105 J的功，求马的水平拉力．（g取10 N/kg）1．物理学里的功包括两个必要的条件：一是作用在物体上的_______，二是物体在力的方向上通过的_______．2．(2010．常州)小明用弹簧测力计水平拉着重10 N的木块在水平木板上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数如图所示，则木块受到的摩擦力是_______N．若小明拉着木块匀速向右移动了0.5 m，则拉力做的功是_______J，重力对木块做的功是_______J．3．如图所示，2008年北京奥运会火炬的质量为985 g，火炬手持火炬沿水平路面匀速前进20 m，火炬手对火炬做的功为_______J．若使火炬匀速升高1m，火炬手对火炬做的功为_______J．(不计空气阻力及燃料质量的变化，g取10 N/kg)4．如图所示，质量为5 kg的物体M在力F的作用下以5 cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为2N，则拉力F为_______N，物体与水平地面间的摩擦力为_______N．在5s内拉力F做的功是_______J．（不计滑轮和绳重，不计滑轮和轴之间的摩擦）5．在如图所示的四种情境中，人对物体没有做功的是( )6．如图所示，物体重180 N，动滑轮重20 N，绳重和摩擦不计．在拉力F的作用下，物体被匀速提升了2 m求：(1)拉力F的大小．(2)拉力所做的功．功率一、怎样表示做功的快慢1．在相同_______内比较做功的多少，做功越多的物体，做功越快．2．完成相同的_______比较所用的时间，用时越短的物体，做功越快．3．如果做的功和所用的时间都不同，求出_______时间内物体做功的多少来比较做功的快慢．二、功率1．功率是表示______________的物理量．2．_______时间内所做的功叫功率，用符号_______表示．3．功率的计算公式P＝_______．4．功率的国际单位是_______，1 W＝1 J/s，表示物体在_______内所做的功是_______；在工程技术中，常用_______、_______等作为功率的单位．1 kW＝_______W，1 MW＝_______W．三、功和功率的区别例题精讲例1 下列关于功率的说法中，正确的是( )A．功率大的机械比功率小的机械做功一定多B．功率大的机械比功率小的机械做功一定少C．功率大的机械工作时所用的时间一定少D．功率大的机械工作时做功一定快点评：类比是学习物理常用的方法，我们可以将功率与速度进行类比，物体运动的路程长，运动的速度不一定大；物体运动的速度小，运动的路程不一定短．我们可以用同样的方法来理解功率例2 高出水面30m处有一个容积是50m3的蓄水池，要用一台离心式水泵抽水给蓄水池，1 h能把水池充满即可，这台水泵的功率至少是多少千瓦？(g取10 N/kg)点评：根据已知条件和所求的物理量的基本公式，知道水泵是克服水重而做功，故首先根据水的质量求出水重，这样再代入功率的基本公式中求功率反馈训练1．在水平地面上，小明用100 N的水平推力推动重为150 N的箱子，8s内前进了12 m，这个过程中木箱所受的重力对木箱做的功为_______J，小明对木箱做功的功率为_______W．2．举重运动员在2s内，用1200 N的力把杠铃举高2m，这段时间内运动员做功的功率为______W．若他举起杠铃后又在空中停留了3s，则在这3s内运动员做功的功率为_____W．3．如图所示，物体A的质量为50 kg．当力F为100 N时，物体A恰能匀速前进．若物体A前进0.5m，所用的时间为10 s．求：（不计绳和滑轮重）(1)物体A受到的摩擦力．(2)力F做的功．(3)力F做功的功率．热身练习1．把1 t 混凝土搬运到3 m 高的楼层面上，可以用人力搬，也可以用吊车吊．搬完这批混凝土，人对混凝土做的功_______吊车对混凝土做的功．但完成这项工作，吊车比人需要的时间_______，这表明：做功的问题不仅有做多做少之分．还应该有_______之分．物理学里引入功率这个物理量来描述物体做功的_______． 2．完成下列单位换算：(1) 100 W ＝_______J/s ． (2)2.5 MW ＝_______kW ＝_______W ．3．机器甲的功率比机器乙的功率大，表示机器甲做功比机器乙做功_______．某机器的功率是1.5 kW ，合_______W ，表示的物理意义是____________________________． 4．（2010．上海）物体在大小为5 N 的水平拉力的作用下，10 s 内沿水平地面前进2m ，则拉力做的功为_______J ，功率为_______W ；若物体重20 N ，则重力对物体做的功为_______J ．5．小明同学积极参加社区服务活动，帮助邻居张奶奶将一袋15 kg 的米匀速背上15 m 高的六楼．上楼共用时3 min 在此过程中．小明对这袋米做了_______J 的功．对米做功的功率为_______W ．(g 取10 N/kg) 6．下列单位中．不是功率单位的是 ( )A ．瓦特B ．焦耳C ．千瓦D ．焦耳/秒 7．(2010．茂名）下列关于做功和功率的说法中正确的是 ( ) A ．有力作用在物体上，力一定对物体做功B ．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功C ．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多D ．力对物体做功越多，功率就越大8．甲、乙两台机器，甲做的功是乙做的功的2倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的2倍，则甲、乙两台机器的功率之比是 ( )A ．4：1B ．1：4C ．2：1D ．1：19．有甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s 甲：s 乙＝2：1，那么 ( ) A ．两辆汽车的牵引力之比为1：2 B ．两辆汽车的牵引力之比为2：1 C ．两辆汽车所做的功之比为1：2 D ．两辆汽车所做的功之比为2：110．如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600 N 的物体A ．物体在10 s 内上升的高度 为1m ，人拉绳的力为250 N ，不计绳重和摩擦，求： (1)人拉绳做功的功率．(2)动滑轮的重力．功率的测量一、估测上楼的功率 1．原理：_______．2．需要直接测量的物理量：人的质量m 、_______、_______． 3，需要的测量工具：_______、_______和秒表． 4．计算表达式：P ＝_______． 二、功率与速度的关系物体在力F 的作用下，沿着力F 的方向做匀速直线运动．其速度大小为υ，在时间t 内，物体在力F 的方向上通过的距离为s ．则力F 所做的功W ＝Fs ＝F υt ，力F 的功率P ＝W Fvt t t==_______．例题精讲例1 在中考体育测试的跳绳项目中，某同学取得了每分钟跳150次的好成绩，假设他每跳一次所用的时间相等，每次跳高地面的平均高度为6 cm．则他跳绳时的功率最接近于( ）A．7.5 W B．75 W C．4500 W D．7500 W点评：本题求出的是跳绳的平均功率．求功率时功和时间必须对应．例2 一辆轿车用3 000 N的牵引力以72 km/h的速度在高速公路上行驶，这时轿车的功率是多少？点评：根据W＝Fs，得到功率W Fs sp F Fvt t t===⨯=的另一种表达形式，它对解决车、船的速度、功率、牵引力的问题较为方便，解答时可直接运用．反馈训练1．小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率．如图所示，他用尺量出握拳时手臂的长度．并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表。
功的原理 知识讲解
功的原理【学习目标】1、知道功的原理，知道使用任何机械都不省功；2、知道什么是有用功、额外功和总功；3、理解机械效率及其影响因素；4、理解机械效率的计算及公式。
【要点梳理】要点一、功的原理使用任何机械都不省功。
要点诠释：1、 功的原理对任何机械都适用。
2、 使用机械可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。
要点二、有用功、额外功、总功1、有用功：为了达到某一目的而必须做的功。
如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。
利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。
2、额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。
3、总功：使用机械时，动力做的功，例如：用桶从井中打水。
由于工作目的是水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。
要点诠释：1、总功是有用功与额外功之和，即W 有+W 额外=W 总2、额外功的产生是因为利用机械做功时，除了对工作目的物做功外，还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。
要点三、机械效率为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W 有与总功W 总之比，符号为η。
要点诠释：1、公式为总有W W =η，式中η表示机械效率，它是一个百分数。
η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。
2、η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。
要点四、机械效率的几个推导公式求简单机械的机械效率是初中物理教学的重点内容，也是近年来中考的热点问题。
由于计算中涉及到总功、有用功、额外功等抽象概念，特别是滑轮组的机械效率题目中，同一滑轮组在不同负载情况下机械效率不同，有用功在具体情况中的形式不同，隐含条件的渗入，以及特殊形式的滑轮组等等，在学习的过程中常感觉困惑，易造成错解。
为了解决这类问题，同学们要搞清楚以下几点：要对机械效率公式进行归类细化根据对、、的具体理解，可以将机械效率的定义式进行如下归类：要点诠释：1、在竖直方向上，G是物体重，G动是动滑轮重，h是物体被提升的高度，也是动滑轮被提升的高度。