初中物理导与练课件 第22课时 功 功率 机械效率

初中物理考复习中第十章

简单机械和功

课时22功功率机械效率1．做功有两个必要条件：一是

；

二是

．2．功的计算公式是

，功的基本单位是

，1J=

.3．功率是表示物体做功

的物理量，

与

之比叫做功率．4．功率的公式：P=

，功率与速度的关系是P=

．5．功率的基本单位是

，常用单位还有

、

等．

6．总功、有用功和额外功之间的关系是

，这个关系表明，物体要受到力的作用物体要在力的方向上通过一定的距离W=Fs焦耳1N•m快慢功做功所用时间

Fv瓦特千瓦兆瓦W总=W有用+W额外使用任何机械都不能省

.7．在物理学中将

与

的比值叫做机械效率，用公式表示为η=

×100%．8．对于实际机械，由于

功的存在，总是有W有用

W总，因此机械效率总是

100%．9．提高滑轮组机械效率方法：

、

、

．功有用功总功

额外小于小于增加物重减小动滑轮重减小绳重及摩擦例1(2023·连云港)下列有关功的说法正确的是()A.用力推车没有推动,人对车也做了功B.足球在水平地面上滚动时,重力对足球没有做功C.运动员举起杠铃在空中静止不动时,运动员对杠铃做了功D.学生背着书包在水平路面匀速前进时,学生对书包做了功B

C

B

250035200变式3.1例3中斜面的机械效率为

%,箱子受到的摩擦力为

N.变式3.2如图所示,杠杆的支点为

O,一水平向右的拉力

F

作用在杠杆的A

点,OA

长为L,拉力

F

的大小不变.将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力

F

做功为

.71.4100

变式3.3*大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示.若不计绳重和摩擦,他至少做功

J.400例4甲、乙两同学登楼比赛：看谁的功率较大，甲同学设计出记录数据的表格，如表1所示．（1）请补全表格所测物理量的内容．（2）该同学登楼的功率表达式为P=

（用所测物理量的符号表示）．（3）若甲、乙两同学体重相同，但甲登楼比乙快，则测出的功率P甲

P乙（＞/＜/=）．自身的质量m/kg登楼的高度h/m

登楼功率P/W

登楼时间t/s

>（4）乙同学认为上述比赛活动中还可以进一步改进，他们讨论的方案有：①两同学并肩同时登上相同的楼层，只需要测出自身体重即可；②两同学都在10s内登上不同的高度，测出自身的体重和登楼的高度即可；③两同学登上相同的楼层，只需测出登楼所用的时间即可．这些方案中可行的有

（填序号）．①②例5(2023·北京)用如图所示的装置提升重为800N的物体A,动滑轮重为200N.在卷扬机对绳子的拉力F作用下,物体A在10s内竖直匀速上升了2m.在此过程中,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()A.物体A上升的速度为0.4m/sB.滑轮组的有用功为2000JC.拉力F的功率为100WD.滑轮组的机械效率为80%D变式5.1用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们提起相同的货物，不计绳重及摩擦．若甲、乙的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，则()A.F1＜F2，η1＞η2 B.F1＞F2，η1＜η2

C.F1＜F2，η1=η2 D.F1＞F2，η1=η2C变式5.2如变式5.1图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重及摩擦，甲图中物重60N，乙图中物重38N，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下被匀速拉动．则下列说法正确的是()A．因为拉力相等，所以两个滑轮组的机械效率相等

B．每个动滑轮的重力为6NC．如果重物上升的速度相同，则拉力的功率也相同D．如果重物上升的高度相同，则绳子自由端移动的距离也相同B例6如图所示，小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，用轻绳将重为90N的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起杆的右端，使物体缓慢匀速提升，则：（1）若不计杠杆自身重力和摩擦，拉力F为

N；（2）若不计摩擦，杠杆是一根重为30N质地均匀的硬棒，小明利用杠杆将重物匀速提升0.1m，则小明所做的有用功为

J，机械效率是

%；45975（3）下列小明采取的措施中，能提高该杠杆效率的有

．A．仅增加提升的高度 B．仅增加提升的物重C．仅将手提杆的点离支点近一点D．仅将重物悬挂点离支点近一点E．仅将重物悬挂点离支点远一点BE变式6.1

如图，质量分布均匀的金属杆OA长4m，OC长2m，OD长3m，将某物体放在C点，在A点用始终竖直向上的力F拉杠杆，使杠杆A点缓缓移动到B点，B比A的高了0.6m，这个过程中，杠杆的效率为80%；如果将该物体放在D点，同样使点A缓缓移动到点B，这时物体被抬高0.45m，那么杠杆的效率是______%．（保留一位小数）85.71．(2023·连云港)下列关于机械效率的说法正确的是()A.越省力的机械,机械效率越高B.做功越快的机械,机械效率越高C.所做有用功越多的机械,机械效率越高D.有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高D

牵引力40%3．(2023·无锡)如图所示是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊600kg的物体时,上升5m,用时15s,滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是

J,总功是J

拉力

F

的功率是

W.(g取10N/kg)

4．(2023·天津)在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1∶3,再匀速提升重为G2的物体,先后两次绳子自由端的拉力之比为2∶5.若不计绳重和摩擦,则G1∶G2=2∶5G1∶G2=2∶3先后两次滑轮组的机械效率之比为3:4先后两次滑轮组的机械效率之比为5:6D5.

(2023·扬州)在学习了机械效率的相关知识后,课外研究小组有同学猜想:同一个机械的机械效率是不变的.为了验证猜想,他们用如图所示的滑轮组进行实验,改变钩码个数,用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳,使钩码匀速向上运动,测得的数据见表1.(1)分析表中的数据,可知该同学的猜想是

(正确/错误)的.表

1实验

次数钩码重G/N钩码上升的

高度h/m绳端拉力

F/N绳端移动

距离

s/m有用功

W有

用

/J总功W总

/J机械效率

η/%120.

11.

00.

30.

20.

3066.

7230.

11.

40.

30.

30.

4271.

4350.

12.

20.

30.

50.

6675.

8错误(2)实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳,测得的数据见表2.分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越

，

进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功

有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑

.实验

次数动滑轮

个数钩码重

G/N绳端拉力

F/N钩码上升

的高度h/m绳端移动

距离

s/m有用功

W有

用

/J总功W总

/J机械效率

η/%4163.

60.

20.

41.

21.

4483.

35262.

40.

20.

81.

21.

9262.

56362.

20.

21.

21.

22.

6445.

5表

2低大于机械所做的额外功(3)根据表2中的数据,如果增加动滑轮个数继续实验,将会出现的困难是

,你的改进方法是

。实验

次数动滑轮

个数钩码重

G/N绳端拉力

F/N钩码上升

的高度h/m绳端移动

距离

s/m有用功

W有

用

/J总功W总

/J机械效率

η/%4163.

60.

20.

41.

21.

4483.

35262.

40.

20.

81.

21.

9262.

56362.

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