考点22 功、功率及机械效率——备战2018年中考物理考点一遍过.doc

一、功 1．做功的两个因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。判断一个力是否做了功，必须同时满足功的两个必要的条件，缺一不可，否则就没有做功。 在下列三种情况下，力对物体没有做功： 不做功的情况 分析 事例 有距离无力 物体在运动方向上没有受到力的作用，由于惯性通过一段距离，也就是没有力做功，也称为“不劳无功” 足球离开脚后在水平面上滚动了一段距离，人对足球没有做功 有力无距离 有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过距离，也叫“劳而无功” 小朋友用力但没有搬起石头，对石头没有做功 力与距离的方向垂直 物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与受力的方向垂直 提水桶，水桶水平移动了一段距离，竖直提桶的力不做功 2．功的计算 （1）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。 （2）功的计算公式为W=Fs，其中W表示功，单位是焦耳；F表示力，单位牛顿；s表示沿力的方向移动的距离，单位是米。 功的 计算 公式 解题注意事项 解题步骤 W=Gh ①重力计算过程中质量的单位换算； ②看清题目中求的是单个物体的重力还是几个物体的重力 ①先确定力的大小； ②再确定距离的多少； ③选择适当的公式进行计算 W=fs 当物体做匀速运动时根据二力平衡求解摩擦力 （3）应用功的计算公式W=Fs进行计算时，必须注意以下几点： ①要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功。 ②公式中的F是作用在物体上的力，公式中的s是物体在力的作用下“在力的方向上通过的距离”，即注意“F”和“s”的同体性和同向性，否则在计算功时容易出现错误。 ③W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动s距离过程中始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的。 二、功率 1．定义：功和做功时间之比叫做功率。 2．物理意义：表示做功快慢的物理量。 3．公式：。 4．单位：主单位W，常用单位kW，换算：1 kW=103 W。如：某小轿车功率为66 kW，它表示小轿车１ s内做功66 000 J。 5．功率的计算 功率的计算公式为，其中P表示功率，单位是瓦特；W表示做功的多少，单位是焦耳；t表示时间，单位是秒。公式推导：。 注意：P、W、t必须对应于同一段时间和同一物体；具有普遍性，不限制物体的运动状态，题目中若出现距离，则考虑公式；若出现速度，没有距离，则考虑公式P=Fv。 三、机械效率 1．有用功：对人们有用的功，等于直接用手对重物所做的功（Gh）。 公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总。 2．额外功：并非我们需要但又不得不做的功。 公式：W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）。 3．总功：有用功加额外功或动力所做的功。 公式：W总=W有用＋W额=Fs=W有用／η。 4．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功率越大，做功越快；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，机械效率越大，有用功跟总功的比值越大。有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。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、减小机件间的摩擦等。 四、常考机械的有用功、总功、机械效率计算 简单机械 有用功 总功 额外功 机械效率 杠杆 W有用=Gh W总=Fs W额=W总－W有用 滑轮组 W有用=Gh W总=Fs W总=Gh+G动h（不计绳重和摩擦） W额=W总－W有用 W额=G动h（不计绳重和摩擦） 斜面 W有用=Gh W总=Fl W总=Gh+fl （f为摩擦力） W额=W总－W有用 W额=fl （f为摩擦力） 如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是 A．文具盒所受重力对它做了功 B．文具盒所受支持力对它做了功 C．文具盒所受的推力F对它做了功 D．在此过程中没有力对文具盒做功 【参考答案】C 【详细解析】文具盒受到的重力和支持力在竖直方向上，而文具盒在水平方向上运动，所以重力和支持力没有做功；文具盒受到水平的推力作用，并且文具盒在水平方向上移动了一段距离，所以推力对文具盒做了功。故选C。 1．斜面的高与长如图所示，将重为200牛的物体匀速拉上该斜面，拉力为50牛，下列说法正确的是 A．拉力做功200焦 B．额外功是200焦 C．有用功是200焦 D．重力没有做功 【答案】B 【解析】拉力做功W总＝Fs＝50 N×20 m＝1 000 J，故A错误；有用功W有＝Gh＝200 N×4 m＝800 J，故C错误；额外功W额＝W总?W有＝1 000 J?800 J＝200 J，故B正确；重力的方向