江西省2020中考物理大一轮复习第一篇教材复习第10课时功功率机械效率课件 1 34页

第 10 课时 功　功率　机械效率 第一篇　教材复习 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点一　 功 1. 功： 如果一个力作用在物体上 , 物体在这个力的方向上通过了一段距离 , 我们就说这个力做了功。力学中的功包含两个必要因素：一是作用在物体上的 　　　　 , 二是物体在力的方向上通过的 　　　　 。   力 距离 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 [ 点拨 ] 不做功的三种情况 ( 其他情况都做功 ) 示意图 特点 　 物体在水平方向不受力 , 因惯性而动 　 物体受力 , 但静止 　 有力有距离 , 但力的 方 向 与距离的方向垂直 举例 　 踢出去的足球 　 推而未动 , 搬而未起 　 人提水桶水平前进 , 提 水桶 的力和水桶的 重力 不 做功 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 功的计算： 力学中 , 功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积 , 公式为 W = 　　　　 　 , F 的单位 N, s 的单位 m, W 的单位是 J 。计算时注意 F 、 s 同体、同时、同向。   3. 功的常见值： ① 把 2 个鸡蛋举高 1 m, 做的功大约是 1 J;② 将地上物理课本捡起放到桌上 , 做功约 2 J;③ 一名中学生从 1 楼到 3 楼 , 重力做功约 3000 J 。 Fs 1. 定义： 　　　 与 　　 　　 之比叫功率 , 它在数值上等于单位时间内做的功。 2. 物理意义： 表示做功 　　　　 的物理量。 ( 注意：用 P = Fv 计算时 , 物体要做匀速直线运动 ) 。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点二 　 功率 功 做功时间 快慢 Fv [ 点拨 ] 做功多不一定做功快 , 做功快不一定做功多。只有在做功时间相同时 , 做功多的才做功快。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点三 　 机械效率 1. 三种功 三种功 概念 计算方法 有用功 　 无论是否使用机械 , 必须要做的功 　 W 有 = G 物 h , 　 W 有 = fs 物 额外功 　 使用机械时 , 我们不需要但又不得不做的功 　 W 额 = G 动 h ( 忽略摩擦和绳重 ), 　 W 额 = W 总 -W 有 总功 　 有用功和额外功 　　 　   　 W 总 = 　　 　　 ;  　 W 总 = Fs , W 总 = Pt 之和 W 有 + W 额 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 机械效率 定义 　 有用功跟总功的 　　　　 , 用符号 　　　　 表示   公式 　 　　　   说明 　 机械效率是一个比值 , 通常用百分数表示 , 由于有用功总 　　　　 总功 , 故机械效率总 　　　　   提高 方法 　 ① 对于滑轮组：增大物重 , 减小 　　　　 的自重 , 减小摩擦 ;② 对于斜面：增大倾角 , 减小摩擦   比值 η 小于 小于 1 动滑轮 探究一　 功、功的计算 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 1. 如图 10-1 所示 , 斜面长度为 0.2 m, 高度为 0.1 m, 重为 10 N 的小球 A 从斜面滚下 , 则重力做功为 　　 　 J, 若斜面对小球的支 持力为 6 N, 则支持力对小球做功为 　　 　 J 。若小球在水平面上运动了 0.5 m, 则重力做功为 　　 　 J 。       图 10-1 1 0 0 [ 解析 ] 小球 A 从斜面滚下 , 重力做功为 W = Gh =10 N×0.1 m=1 J 。斜面对小球的支持力的方向与斜面垂直 , 而小球在支持力的方向上没有移动距离 , 因此支持力对小球做功为 0 J 。小球在水平面运动时 , 重力的方向与水平面垂直 , 而小球在重力的方向上没有移动距离 , 因此重力对小球做功为 0 J 。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 2. 如图 10-2 所示 , 物体重 2000 N, 当它沿水平地面匀速运动时所受的阻力 f 为 240 N, 若不计滑轮的重与摩擦 , 使物体以 1 m/s 的速度匀速前进 , 经过 10 s 时间 , 拉力的大小 F = 　　　　 N, 拉力做的功是 　　　　 J 。     图 10-2 80 2400 探究二 　 功率、功率的测量与计算 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 3. 学习了功率的知识后 , 林红和爷爷一起做“估测上楼时的功率”的活动 , 如图 10-3 所示。 图 10-3 (1) 她需要的测量工具分别是：测量上楼时间 t 的停表、上楼高度 h 的 　　　　 和人体质量 m 的 　　　　 。   (2) 利用所测物理量计算功率的表达式是 P = 　　　　 。   米尺 磅秤 (3) 测得林红的质量是 50 kg, 她从 1 楼爬上 3 楼 , 用了 20 s 的时间 , 每层楼高 3 m, 则林红上楼的功率是 　　　　 W 。 ( g 取 10 N/kg)  考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 150 (4) 林红要和爷爷比赛看谁先从 1 楼上到 6 楼 , 于是两人同时开始向上爬楼 , 结果林红先到 6 楼 , 爷爷后到 6 楼。已知林红的体重比爷爷的体重小 , 他俩做的功多的是 　　　　 , 功率大的是 　　　 　 。 ( 均选填“林红”“爷爷”或“无法确定” )  考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 爷爷 无法确定 4. 如图 10-4 所示 , 林红同学用该装置在 20 s 内将 80 N 的水桶提升 3 m, 拉力 F 为 50 N, 则拉力的功率为       W; 若不计绳重和摩擦 , 则动滑轮的重力为       N 。     图 10-4 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 15 20 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 5. 如图 10-5 所示 , 小勇在同一水平路面上先后以 1 m/s 和 1.5 m/s 的速度两次推同一木箱沿直线匀速运动了 5 m 的路程。其中 , 第一次推箱子的力为 F 1 , 所做功的功率为 P 1 , 第二次的推力为 F 2 , 功率为 P 2 , 则 F 1 　　 　 F 2 、 P 1 　　 　 P 2 。 ( 均选填“ > ”“ = ”或“ < ” )  图 10-5 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 = < 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 探究三 　 机械效率 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 7. [2018 · 巴中 ] 如图 10-7 所示 , 用滑轮组将 30 kg 的物体匀速提高 1 m, 拉力 F 为 200 N, 则有用功为 　　　　 J, 滑轮组的机械效率为 　　　　 。若增加所提物体的重力 , 则滑轮组机械效率 　　　　 ( 选填“变小”“变大”或“不变” ) 。 ( g 取 10 N/kg, 不计绳重和摩擦 )    图 10-7 300 75% 变大 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 8. 用如图 10-8 所示滑轮组拉着重为 30 N 的物体 A 在水平地面上匀速前进 0.2 m, 则绳子自由端移动的距离为 　　　　 m; 若物体 A 与地面的摩擦力为 9 N, 则拉力所做的有用功是 　　　　 J; 若绳子自由端的拉力 F =4 N, 则该滑轮组的机械效率为 　　　　 。       图 10-8 0.6 1.8 75% 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 9. [2018 · 宜春模拟 ] 如图 10-9 所示 , 工人用平行于斜面向上 500 N 的推力将重 800 N 的物体匀速推上高 1.5 m 的车厢 , 所用的斜面长是 3 m 。求： (1) 推力做的功。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 图 10-9 9. [2018 · 宜春模拟 ] 如图 10-9 所示 , 工人用平行于斜面向上 500 N 的推力将重 800 N 的物体匀速推上高 1.5 m 的车厢 , 所用的斜面长是 3 m 。求： (2) 斜面的机械效率。 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 图 10-9 9. [2018 · 宜春模拟 ] 如图 10-9 所示 , 工人用平行于斜面向上 500 N 的推力将重 800 N 的物体匀速推上高 1.5 m 的车厢 , 所用的斜面长是 3 m 。求： (3) 若想增大此斜面的机械效率 , 可采取什么方法 ? ( 答出一种方法即可 ) 考点梳理 夯实基础 考向探究 逐个击破 图 10-9 实验突破 素养提升 突破 　 测量滑轮组的机械效率 【 实验原理 】 实验突破 素养提升 实验 次数 钩 码所 受 的 重力 G /N 提升高度 h /m 有用功 W 有 /J 拉力 F /N 绳 端移动 的 距离 s /m 总功 W 总 /J 机械效率 η 1 2 3 实验突破 素养提升 5. 实验结论： 同一滑轮组 , 提升 物体越重 , 机械效率 越高 ; 不同滑轮组提升 同一重物 , 动滑轮 越轻 ( 个数少或质量小 ), 机械效率 越高 。滑轮组的机械效率与提升物体的高度和速度 , 绳子的段数 , 省、费力情况均无关。 【 交流、反思与评估 】 6. 影响滑轮组机械效率的因素： ① 提升物体的重力 ;② 动滑轮的重力 ;③ 绳重、摩擦 。 7. 提高滑轮组机械效率的方法： ① 增加提升物体的重力 ;② 减小动滑轮的重力 ;③ 减小绳重和摩擦等。 实验突破 素养提升 例 某小组在“测量滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如下表所示 , 实验装置如图 10-10 所示。     图 10-10 (1) 实验中应沿竖直方向 　　　　 缓慢拉动弹簧测力计。   (2) 某同学发现实验过程中边拉动边读数 , 弹簧测力计示数不稳定 , 应该静止读数 , 你认为他的想法 　　 　　 ( 选填“正确”或“不正确” ), 因为他没有考虑到 　　　　 对滑轮组机械效率的影响。   匀速 不正确 摩擦 实验突破 素养提升 (3) 用图丁装置进行实验 , 得出表中第 4 次实验数据 , 请将表中的两个数据填写完整。 (4) 通过比较 　　　　 ( 填实验次数的序号 ) 两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时 , 滑轮组的机械效率与绳子段数无关。   实验 次数 钩码重 量 G /N 钩码上升 高度 h /m 绳端拉 力 F /N 绳端移动 距离 s /m 滑轮组 机械效率 1 4 0.1 2.7 0.2 74.1% 2 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 　　 　   　　 　   0.4 80% 1 、 2 实验突破 素养提升 实验突破 素养提升 (5) 通过比较 　　　　 ( 填实验次数的序号 ) 两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时 , 物重越大 , 滑轮组的机械效率越高。   (6) 通过比较 3 、 4 两次实验数据可得出结论：      　         。   2 、 3 [ 解析 ](5) 研究同一滑轮组提升重物时 , 机械效率与物重的关系时 , 要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同 , 只改变重物的重力 , 故通过比较 2 、 3 两次实验数据得出结论： 同一滑轮组提升重物时 , 物重越大 , 滑轮组的机械效率越高。 不同滑轮组提升相同重物时 , 动滑轮越轻 , 滑轮组的机械效率越高 ( 或不同滑轮组提升相同重物时 , 动滑轮越重 , 滑轮组的机械效率越低 ) 实验突破 素养提升 (7) 根据表中数据 , 能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关 , 钩码越重其效率越高”的结论 ? 　　　　 ( 选填“能”或“不能” ); 请简要说明理由： 　   　 。   · 实验拓展 · 不能 滑轮组的机械效率跟对钩码做的有用功及对滑轮做的额外功都有关