《2020中考物理复习专题讲座：4.机械功、功率、机械效率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020中考物理复习专题讲座：4.机械功、功率、机械效率（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、七 步 教 学 法 学 案2020中考物理复习专题讲座 -机械功、功率、机械效率专业， 才能做得更好！要点索引：1、把握机械功的定义、单位、公式及应用。2、 理解功率的定义、功率的公式、运用功率的公式解题。3、 知道机械效率的定义及公式，会用机械效率公式解题。同学们，我们在上一讲中讨论了简单机械相关知识点，本讲中我们将要讨论机械功与功率、机械效率方面的知识点与考点。本讲的内容较多，在历年中考试卷中所占的比例也不小，试题形式可以为填空、选择形式的基础性的考查，也可以是实验探究性考查，比如如何测定滑轮组的机械效率；另外，关于功与功率的计算、机械效率的计算，也可以作为计算题或压轴题来考查，出现频率较
2、高，我们要注意了！下面我们用七步教学法为大家梳理本讲涉及到的重点知识与考点，助你中考金榜题名！1、 基础点睛：1、 对做功的理解定义：一个力作用在物体上，且使物体在力的方向上通过了距离，那么，这个力就做了功。 做功的必要条件：（1）有力作用在物体上；（2）、使物体在力的方向上通过了距离。下列三种情况，人的拉力都做了功，因为都符合做功的两个必要条件如下图所示。 那么，那些情况下人虽说用了力，但没有做功呢？做功的两个必要条件缺一不可，要判断物体是否做功，就要严格对照这两个条件。 如上所示，A图中人提着水桶在水平地面移动，B图中运动员举着杠铃不动，C图中人没有搬动石头，D图中人通过滑轮组没有提升动重
3、物，这些情况下人都用了力，但不符合做功条件，因此没有做功，同学们请思考，他们都缺少哪个条件呢？有时人虽说有了功劳，出了力气，但没有做功。2、 求功的公式从上面的分析可知，做功需要符合两个必要条件，根据这两个条件，物理学中给出了求功的公式: W = F S 上式中，F表示作用在物体上的力，单位为N，S表示物体在力的方向上通过的距离，单位为m，这样，W表示功，单位是牛.米，它有一个专门的名称-焦耳，焦耳也是能量的单位，符号为J,1牛顿米=1焦耳，即：1N.m = 1J.3、 功率功率是表示人或物体做功快慢的物理量，比如人搬同样多的砖头上到三楼，有的搬的快，有的搬的慢，也就是说做同样多的功，用时的长
4、短不同，用时短的，单位时间内做的功就多，我们就说功率大些。物理学中，根据功率的定义，可以给出求功率的公式： P = ， 式中W表示功，单位是J，t表示做功的时间，单位是s,那么，P得到单位就是J/s, 1J/s = 1瓦特 = 1瓦 =1（W）4、 功的原理：功的原理就是使用任何简单机械，只能省力，不能省功；例如，一个人可以利用滑轮组提升一个重物，虽说可以省力，把原本提不动的物体提起了，但不能省功，若要考虑摩擦和滑轮自重，不光是不能省功，还要多做一些无用功。5、 机械效率 要搞懂机械效率，就需要先弄懂几个专用名词：（1） 有用功：必须要做的，对我们有用的功，相当于不用机械，人直接把物体提升或拉
5、动所做的功，可以记为：W有 = F . S（或Gh）（2） 额外功：并非我们需要的但又不得不做的功叫做额外功;如下图中克服滑轮组自重和摩擦所做的功。（3） 总功：有用功和额外功之和叫总功，用W总表示；相当于下图中的人拉绳子全程所做的功。（4）机械效率： a.概念：通常用有用功在总功中占的百分比来表示，叫做机械效率。b.公式：=c.滑轮组机械效率的影响因素由公式 = 当物重G物保持不变时，物重越重时，机械效率越高。当物重G物保持不变时，动滑轮重力越大，机械效率越低。提高机械效率的方法有：（a）.减轻机械的自重。（b）.保证机械的良好润滑，减小摩擦力。2、 夯实小练 同学们，上面我们梳理了本讲的知
6、识点，在中考中基础性的考查还是占有很大的成分，每位考生必须重视，下面我们来上几题，让你练练手，夯实我们的基础吧。 1、以下实例，力对物体做功的是（ ）A举重运动员举着杠铃不动 B小明将水桶从地面上提起 C吊车吊着货物在空中水平匀速移动 D用力搬桌子而未搬起答案：B; 解析：A、举重运动员举着杠铃不动，这样是有力但无距离，没有做功，不符合题意；B、将水桶从地面上提起，是在力的方向上移动一段距离，对物体做功了，符合题意；C、虽然有力也有距离，但此距离不是在力的方向上，力与距离垂直，没有做功，不符合题意；D、搬桌子而未搬起，有力而无距离，没有做功，不符合题意2、小明放学后，背着重40 N的书包沿水平
7、路面走了200m。又登上大约10 m高的四楼的楼梯才回到家。则他在回家过程中对书包所做的功为 ( ) A0 J B400 J C2000 J D2400 J答案：B；解析：小明在水平路面上行走的过程中，书包通过的距离不在背力方向上，故这一段不做功；上楼过程做的功WFs40 N10 m400 J。3、用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则它们大小关系正确的是（ ）AF1F2 P1P2 BF1=F2 P1P2CF1=F2 P1P2 DF1F2 P1P2答案：B； 解析： （1）木块两次都进行匀
8、速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等。（2）从图象中可以判断出，第次的运动速度v较小，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1P2。4、-斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400 N的力把重1600 N的集装箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是_J，斜面的机械效率是_。答案：2000；80； 解析：推力对集装箱做的功是总功：400 N5 m2000 J，1600 N1 m1600 J，。 三、经典呈现：为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解，我们收集了近两年中考出现的经典题目，主要是考卷中的压轴题，展示给广大考生，开拓我们的视野，训练
9、我们的发散思维能力，以便轻松应对考试喽。1、如图所示，质量不等的甲、乙两球（m甲m乙）从顶端分别沿固定光滑斜面体的a、b两侧滚到各自的底部，则在它们整个运动过程中有（ ）A. 甲球的重力所做的功少些 B、两球的重力所做的功一样多C、它们运动到斜面底部时，乙的速度大些D、它们运动到斜面底部时，两球速度一样大答案： D；解析：（1）物体下滑过程中只有重力做功，WGhmgh，m甲m乙，高度相同，W甲W乙，故AB错误；因为高度相同，不论质量大小，所以滑至底端时的速度相同，故C错误，D正确。这个规律同学们可要记住哟。2、如图所示，甲、乙两个容器形状不同，现有两块完全相同的金属块用细线系着分别浸没入同样深
10、度，这时两容器的水面相平齐，如果将金属块匀速提升一段位移，直到金属块提离水面，不计水的阻力，则（ ）A. 在甲容器中提升时，拉力做功较多B. 在乙容器中提升时，拉力做功较多C. 在两个容器中提升时，拉力做功相同D.做功多少无法比较答案; A;解析： 设要将金属匀速提离水面，要经过两个阶段：1金属在水中上升，最后金属的上表面到达水表面，运行距离h1，拉力F1GF浮，故此过程中，拉力做功W1（GF浮）h1；2金属逐渐出水面，最后金属的下表面到达水表面，运行距离h2，拉力F2GF浮，此过程中浮力是变化的，F浮12F浮，平均拉力F2G12F浮，故此过程中，拉力做功W2（G12F浮）h2；由可得，拉力做
11、的总功：W总W1W2（GF浮）h1（G12F浮）h2，在甲乙两图中，因为甲的上表面面积大，所以当金属出水面时，甲水面下降的比较少，甲的h2比乙的h2大，而甲乙图中的h1、G、F浮都是相同的，所以在甲容器中提升时，拉力做功较多。 3、为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体上升的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。不计绳重和绳与轮之间的摩擦。下列说法正确的是（ ）A.0s1s内，物体做匀速直线运动B.2s3s内，拉力F的功率是200WC.1s2s内，拉力F做的功是375JD.2s
12、3s内，滑轮组的机械效率是62.5%答案：C; 解析：A、由图丙可知，在01s内，物体的速度为0，处于静止状态，故A错；B、由图丙可知在23s内，重物做匀速运动，v35m/s，由图乙可知此时拉力F340N，由图甲可知，从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n3，所以拉力端移动速度v33v335m/s15m/s，拉力做功功率（总功率）：P总F3V340N15m/s600W，故B错误；C、由图乙可知，在12s内，拉力F250N，由图丁得出重物上升高度h22.5m，拉力端移动的距离s23h232.5m7.5m，拉力做的功：WF2s250N7.5m375J，故C正确；D、在23s内，滑轮组
13、的机械效率：W有用W总Gh3F3s3Gh3F33h3G3F3100N340N100%83.33%，故D错误。四、思维拓展 上面我们点出了经典的题型，为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况，下面列出了几题，让同学们自己去做，拓展我们的思维，看看自己是否能够把握经典的题型，这对完成考卷中的压轴题大有好处呢。1、如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法正确的是（ ）A.物体A受到地面的摩擦力是3N，水平向左B.在2s内，绳子对A做的功为4JC.滑轮移动的速度
14、是0.4m/s D.拉力F做功功率为1W答案： D；解析:A、不计滑轮的摩擦和重力，以动滑轮为研究对象，则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，所以2F拉F，则A物体对滑轮的拉力F拉1/2F1/210N5N；力的作用是相互的，所以滑轮对A的拉力也为5N；弹簧测力计的示数恒为2N，因拉滑轮时，物体B始终处于静止状态，则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，所以fA对BF示2N；力的作用是相互的，所以，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右；物体A向左匀速运动，同时地面对物体A还有向右的摩擦力，由力的平衡条件可得：F拉fB对Af地，所以物体A受到地面的摩擦力：f地F拉fB对A5N2N3N，方向水平向右，故A错；B、绳子对A的拉力F拉5N，2s物体A移动的距离为sAvAt0.2m/s2s0.4m，绳子对A做的功WAF拉s5N0.4m2J，故B错；C、因拉力F作用在动滑轮的轴上，费力但省一半的距离，所以拉力端的移动速度（滑轮移动的速度）等于物体A移动速度的12，则滑轮移动的速度v12vA120.2m/s0.1m/s，故C错；D、拉力做功的功率PWtFstFv10N0.1m/s1
