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1、功、机械效率和功率一、教学目标1理解做功的两个必要因素2、理解计算功的公式3、知道功的单位4、理解功的原理5、通过对事例的分析，了解什么是有用功、额外功和总功6、理解什么是机械效率，掌握机械效率的计算7、理解功率的概念及其计算公式8、知道功率的单位二、教学重点1做功的两个必要因素2、如何判断是否做功3、使用任何机械都要做额外功4、机械效率的计算5、组装滑轮组和计算滑轮组的机械效率6、功率概念的理解三、教学难点1利用功的公式进行简单计算2、 有用功、总功的正确判断，理解机械效率的物理意义3、功率的计算四、基本知识一、功：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
2、 过的距离。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=FS4、 功的单位：焦耳，1J= 1N m。把一个鸡蛋举高 1m，做的功大约是 0.5 J 。5、 应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中 S 一定 是在力的方向上通过的距离，强调对应。 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。二、功的原理：1、内容：都不省功。2、 说明：（请注意理
3、想情况功的原理可以如何表述？） 功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 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。 使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（ Gh）3、应用：斜面 理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵从功的原理； 理想斜面公式：FL=Gh其中：F:沿斜面方向的推力；L:斜面长；G:物重；h:斜面咼度。如果斜面与物体间的摩
4、擦为 f ,则：FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。三、机械效率：1、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用=Gh （提升重物） =W总一Wb =n W总斜面：Wot = Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：血=W总一W有用=Gh （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：血=f L3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=WZo + M=FS= W有用/n斜面：W总=fL+Gh=FL4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 公式:斜面：定滑轮：动滑轮：=W 有用1W总_ Gh n = 7lGhGhGn = FS ：=Fh =F=GhGhG
5、n = FS =F2h =2FGhGh滑轮组n -FS =-Fnh有用功总小于总功，所以机械效率总小于GnF1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的 60%。 提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5、机械效率的测量：=W有用_ Gh 原理：n W总 FS 应测物理量：钩码重力 G钩码提升的高度 h、拉力F、绳的自由端移动的距离 S 器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B提升重物越重，做的有用功相对
6、就多。 C摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。四、功率：1 定义：单位时间里完成的功2、物理意义：表示做功快慢的物理量。3、 公式：=pv= _W4、单位：主单位 W_常用单位 kW mW马力 换算：1kW=10W 1mW=10W 1 马力=735W某小轿车功率 66kW它表示:小轿车1 s内做功66000J5、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。五、例题（A组）1、 小明用100N的力踢一个重 5N的足球，球离脚后在水平草地上向
7、前滚动了20m.在球滚动的过 程中A. 小明对足球做功 2000JB.重力对足球做功100JC.小明对足球做功 2100JD.小明和重力对足球做功都是0J2、以下事例中，重力做功的是A. 跳水运动员下落B.皮划艇在平静水面快速滑行C.花样滑冰运动员在水平的冰面上滑动D.举重运动员把杠铃举起后停在空中静止不动3、做值日时，小阳将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关于做功的说法正确的是（）A. 对桶做的功是有用功B 对水做的功是有用功C.对水做的功是额外功D 克服自身重力做的功是总功4、如图所示，在大小为500 N的拉力F作用下，滑轮组将 800 N的重物提升了 1 m。在此过程中：A. 做的有用功
8、是 500 J ;c .滑轮组的机械效率是62. 5% ;B. 做的总功是 800 J;D .滑轮组的机械效率是80%.B 做功快的机器功率一定大5、对于功、功率、机械效率的理解，下列说法中正确的 是A. 功率大的机器做功一定多C. 做功快的机器机械效率一定高D 做有用功多的机器机械效率一定高6、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（）A.功率大的机械做的功多B 功率大的机械做功时用的时间少C.单位时间内完成的功越多，则功率越大D 省力多的机械功率大7、售货员用120N的水平力，推着 500N的售货车在水平路面上前进了30m用了 40s的时间,则它所做的功和功率分别为：A、3600J，375
9、W;90W;B、3600J，C、1800J，465W;375W.D、1500J，六、练习（A组）1、下列现象中，力没有对物体做功的是A.用力将铅球掷岀C.骑自行车匀速前进路面上行走2、下列几种情况下，没有力对物体做功的是（）A. 在光滑水平面上匀速运动着的小球B. 某人从山脚跑到了山顶C. 汽车沿着斜面向上匀速行驶D. 起重机吊着重物匀速下降3、在下面的哪个情景中，人对物体做了功B 将书包背上楼D 人提着水桶在水平B小明用力搬石头，但没有搬动D.小红把物理书从抽屉中拿到课桌）。B 人提水桶沿水平地面行走.D 天花板上的电线吊着电灯.A.小强举着杠铃静止不动C.小华背着书包静立在原地上4、在下列
10、哪一种情况下力对物体是做了功的（A.用力推讲台，讲台没有动.C.沿斜坡方向把物体拉上去.5、下图所描述的力，对物体做功的是6、某人背一个重 50N的书包从一层匀速上到二层，每层楼高3m楼梯长5m,则人肩的力对书包做功A. 150JD. 250JB . 600JC .200J7、搬运工人用200牛顿的水平力，把重700牛顿的物体，沿水平地面推动5米远.在此过程中,工人做的功为：A.4500 焦;B. 3500 焦；C. 1000 焦；D.2500 焦.8、某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大 小最接近于：A. 0.2J;B. 2J;C. 200J;D.
11、 2000J.9、 放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家， 则他在回家的过程中对书包所做的功约为：A 0J ;B400J ;C 2000J ;D 2400J.10、 晓亮同学从地面走上10m高的四楼教室，估计他克服重力做的功约为：A. 0J ;B. 500JC. 5J ;D. 5000J11、用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,则A. 重力做的功是 500J;B.拉力大小为 100N;C.拉力大小为 120N;D.拉力做的功为 100J.图齐2012、 起重机将重2 X 103N
12、的货物匀速吊起18m然后又在水平方向上将货物匀速移动2m,在这一过程中，起重机拉力做功：A. 4X 103J ;B. 4 X 104J ;C. 3.6 X 104J ;D.3.2 X 104J.13、 奥运会举重冠军杨霞在比赛时，第一阶段把100 kg的杠铃很快的举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳的停留了3 s，三名裁判都亮出了白灯，这次举重成功，关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是：A.她在第一阶段内没有做功；B.她在第二阶段内没有做功；C.她在两个阶段内一直都在做功；D.她在两个阶段内一直都没有做功.14、 功的单位是焦，那么做功5 J的意思是：A. 作用在物体上的力是 2N，
13、物体在力的方向移动3 m，力做功为5 J;B. 物体在5 N的力作用下，在水平方向移动1 m，该力做功为5 J;C. 1 N的力作用在物体上，物体在这1 N力的方向上移动了5 m，该力做功5 J;D. 物体在3 N的力作用下，沿力的方向移动2 m，该力做功为5 J.15、对功的理解下列说法正确的是：A. 作用在物体上的力越大，力所做的功越多；B. 物体通过的路程越长，作用在物体上的力对物体做功越多；C. 有力作用在物体上，此力对物体一定做功D. 有力作用在物体上，物体在这个力的方向上通过了距离，这个力才对物体做了功16、关于简单机械下列说法中正确的是A.定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向E.使用滑轮组不仅省力而且省功C.轮轴是一种省力机械D.斜面是一种省力机械17、关于机械效率，下列说法中正确的是：A、做功越多的机械，机械效率越低;B 、越省力的机械，机械效率越高；C、总功相同的情况下，额外功越多的，机械效率越低；D只要设计合理，对机械精密加工，机械效率可达100%.18、用一个重8N的动滑轮，下面挂 40N的重物，用24N的拉力拉绳子的自由端，使重物匀速上 升3m则这个动滑轮的机械效率是：A. 100 ;B. 83.3 ;C.60% ;D. 56.5%.19、下列说法正确的是：A. 用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功 ;B. 用水桶
