第10讲 功 功率 机械效率考点一考点二考点三图解物理考点二功率 1.物理意义:表示物体做功的快慢 。 2.定义:功 与做功所用时间 之比叫作功率。功率在数值上等于单位时间 里完成的功。 4.单位:瓦特 ,简称瓦 ,符号是W 。其他常用单位kW,换算:1kW=103 W。 考点一考点二考点三图解物理考点一考点二考点三图解物理考点三机械效率 1.有用功W有用:对人们有用的功。2.额外功W额:并非我们需要但又不得不做的功。3.总功W总:有用功和额外功总和或动力所做的功。公式:W总=W有用+W额 或W总=Fs 。 特别提示(1)机械效率无单位,通常用百分数表示。任何机械的机械效率都小于1。(2)提高机械效率的
方法
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:减小机械自重、减小机件间的摩擦、增大物重。考点一考点二考点三图解物理考点一考点二考点三图解物理考点一考点二考点三图解物理考点一考点二考点三图解物理考法1考法2解析:甲对小车做的功W甲=F甲s=90N×60m=5400J乙对小车做的功W乙=F乙s=50N×60m=3000J则甲、乙二人对小车做功W=W甲+W乙=5400J+3000J=8400J则甲对小车做功的功率方法归纳对功的考查涉及是否做功的判断和计算,功率涉及两个公式和P=Fv,根据已知条件选择合适的公式是关键,有时也会和速度等知识综合考查。考法1考法2对应训练1.下列实例中,有力对物体做功的是(A )A.跳水运动员从跳台跳下B.背着书包在水平路面上前进C.举重运动员举起杠铃停在空中D.小球在光滑水平面上滚动解析:跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做功,选项A符合题意;背着书包在水平路面上前进,移动的方向和受力方向垂直,在力的方向上没有移动距离,不做功,选项B不符合题意;举重运动员举起杠铃停在空中,有力作用在物体上,但是没有移动距离,没有力做功,选项C不符合题意;小球在光滑水平面上,依靠的是小球的惯性,水平方向上虽然移动了距离,但是没有力的作用,不做功,选项D不符合题意。考法1考法22.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是(B )A.F1>F2、P1>P2 B.F1=F2、P1>P2C.F1>F2、P1=P2 D.F1<F2、P1<P2考法1考法2解析:由题图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因为同一木块放在同一桌面上,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以两次木块受到的滑动摩擦力相等,故两次对应的弹簧测力计示数相等,即F1=F2;从题图乙中可以判断出,第1次木块的运动速度大于第2次木块的运动速度,即v1>v2,根据公式P=Fv可知,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2,综上所述,A、C、D错误,B正确。考法1考法2审——先通读题干准确识图,明确此题主要考查滑轮组中力的关系和功、机械效率的计算。↓析——由于与动滑轮相连的绳子为2段,物体提升3m,绳子自由端移动的距离为6m;不计摩擦和绳重,则有2F=G物+G动,推出G动=2F-G物=2×500N-800N=200N;有用功W有用=G物h=800N×3m=2400J;W总=Fnh=500N×2×3m=3000J,↓判——根据以上分析,选项B正确。
答案
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:B考法1考法2考法1考法2对应训练3.(2017山东烟台)往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为400N ,若实际用力为500N,斜面的机械效率为80% ,重物受到的摩擦力为100N 。(g取10N/kg) 命题点(1)钩码的重力由弹簧测力计测出。(2)匀速竖直拉动弹簧测力计使钩码G升高。注意“匀速竖直拉动”。测拉力时,拉力F的大小由弹簧测力计上的示数读出。(3)钩码上升的高度(h)可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出。(4)细绳自由端通过的距离(s)的测定,可事先在细绳始端作一记号A,
记录
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物体在初始位置时A点对应刻度尺的读数s1,当物体被提升到某位置时,记录此时A点对应刻度尺的读数s2,两刻度之间的距离s=s2-s1,即为细绳自由端通过的距离s。实验结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有滑轮越重,个数越多,则额外功相对就多;提升重物越重,做的有用功相对就多,机械效率就越高;若各种摩擦越大,做的额外功就多,机械效率就越低。命题点典题在测滑轮组机械效率的实验中,(1)图甲是小强实验中的情景,下表是他记录的一组数据。命题点①由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为0.1J,人做的总功为 J。 ②对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 ;结合弹簧测力计放大图,可知小强的错误是 。 (2)小红在小强实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示。小红多使用一个滑轮,目的是改变 。 (3)这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (选填“相同”或“不相同”),理由是 。 (4)如果将重大于2N的钩码挂在图甲中滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在 范围内。 命题点答案:(1)①0.06 ②总功小于有用功 弹簧测力计读数时看错了分度值 (2)力的方向 (3)相同做的有用功没有变,克服动滑轮做的额外功也没有变,所以效率不变 (4)83.3%~97.3%解析:(1)①用拉力乘拉力移动的距离得出是0.06J,②比较有用功和总功大小发现出错了;错的原因是弹簧测力计的分度值是0.2N,小强看成了0.1N。(2)增加定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小。(3)相同,因为做的有用功没有变,克服动滑轮做的额外功也没有变,所以效率不变。(4)物体重2N时的效率为83.3%,当绳端拉力达到弹簧测力计的最大称量5N时,钩码的重为G'=5N×3-0.4N=14.6N,则滑轮组能达到的最大机械效率为命题点方法归纳对滑轮组的分析、机械效率公式的运用和弹簧测力计的正确使用是实验的基础,同时,实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系,因此,控制变量法的运用也十分关键。123解析:(1)W有=G物h,W有=500J;
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