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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

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

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上通

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=FS

4、功的单位：焦耳，1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。

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“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：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械

都不省功。

2、说明：（请注意理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：

斜面高度。

如果斜面与物体间的摩擦为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－W额=ηW总

斜面：W有用=Gh

2、额外功：定义：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）

斜面：W额=fL

3、总功：定义：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

斜面：W总=fL+Gh=FL

4、机械效率：∶定义：有用功跟总功的比值。

∶公式：=W有用

ηW总

Gh

斜面：η=FL

定滑轮：GhGhG

==

ηFSFh=F

=GhGhG

动滑轮：ηFS=F2h=2