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第22课时　功　功率　机械效率
1.知道功的概念.了解功是能量转化的量度.
2.理解功率的概念.
3.理解机械效率的概念.
4.知道有用功、额外功、总功的概念.
5.会测量简单机械的机械效率.
1. 对物体做功的两个必要条件:一是对物体要有　　　　的作用;二是物体要在力的方向上通过一定的　　　　.
2. 功的计算公式是　　　　　,功的基本单位是　　　　,1J=　　　　.
3. 使用任何机械都不能省　　　　.
4. 功率是表示物体做功　　　　的物理量.功与　　　 　　　的比,叫作功率.
5. 功率的公式:P=　　　　,功率与速度的关系是P=　　　　.
距离
力
W=Fs
焦耳(J)
1N·m
功
快慢
做功所用时间
Fv
6. 功率的基本单位是　　　 　,其他常用单位还有　　　 　、
　　 　　等.
7. 总功、有用功和额外功之间的关系是　　　　 　　　　.
8. 物理学中将　　　　与　　　　的比值叫作机械效率,公式表示为η=
　　　　 　　.
9. 实际中,由于　　　　功的存在,总是有W有用　　　　(>/=/<)W总,因此机械效率总　　　　(大于/小于)1.
10. 影响滑轮组机械效率的因素有　　　 　　、　　　 　　、　　 　.
瓦特(W)
千瓦(kW)
兆瓦(MW)
W总=W有用+W额外
有用功
总功
×100%
额外
<
小于
物体的重力
动滑轮的重力
摩擦力
考点1 功
例1 (2023·镇江)小华参加校外劳动时,经历了如下过程:① 她用力搬一筐玉米,未能搬起;② 她又用力推筐,仍未推动;③ 在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④ 接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库.则 (　　)
A. ①中小华对这筐玉米做了功 B. ②中小华对这筐玉米做了功
C. ③中他们对这筐玉米做了功 D. ④中他们对手推车没有做功
C
[跟踪训练]
1. (2023·徐州铜山三模)下列几种情况中,人对物体做功的是 (　　)
A. 抛出的纸飞机向前滑翔
B. 小孩用力推箱子,箱子未被推动
C. 学生背着书包在平直公路上匀速行走
D. 清洁工把一桶水从地面提起
D
2. (2022·连云港)2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用,一款智能送餐机器人的重力是500N,如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m,它所受到的阻力为60N.机器人的重力做功为　　　　J,牵引力对机器人做功　　　　J.
0
3000
考点2 功率
例1 如图所示,物体在水平拉力F的作用下,以0.5m/s的速度沿水平方向做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数为10N,则拉力F的功率为　　　W.(不计绳重、滑轮重及摩擦)
5
例2 一辆质量为2t的汽车,在平直公路上以恒定功率80kW匀速直线运动25s.已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的20%(g取10N/kg),则汽车运动的速度为 (　　)
A. 20m/s　 B. 36km/h
C. 15m/s　 D. 54km/h
A
[跟踪训练]
1. (2023·长沙)如图所示,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是 (　　)
A. 小孩对砖做功更多
B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多
D. 大人对砖做功更快
D
2. 如图所示,某人在做标准的引体向上动作.已知他完成一次引体向上平均耗时2s,则他做引体向上的功率约为 (　　)
A. 0.1W　 B. 1.5W C. 150W　 D. 1000W
C
考点3 机械效率
例1 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法正确的是 (　　)
A. 效率越高的机械,功率越大
B. 做功越多的机械,功率越大
C. 做有用功越多的机械,效率越高
D. 功率越大的机械,做功越快
D
例2 (2022·常州金坛一模)如图所示,用大小为F1的力将物体B匀速提升0.5m,F1做功为3J,若借助滑轮组用大小为F2的力把物体B匀速提升相同高度,F2做功为4.5J,下列说法正确的是 (　　)
A. F1的大小为1.5N
B. F2的大小为3N
C. 动滑轮的重力为3N
D. 滑轮组的机械效率为 60%
B
[跟踪训练]
1. (2023·连云港)下列关于机械效率的说法正确的是 (　　)
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越快的机械,机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
D
2. (2022·南京秦淮二模)如图所示,在斜面上将一个重为15N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,用时10s,已知沿斜面向上的拉力F=6N、斜面长s=1.2m、斜面高h=0.3m.下列说法正确的是 (　　)
A. 有用功为7.2J
B. 拉力的功率为 1.8W
C. 斜面的机械效率为 37.5%
D. 物体受到的摩擦力为2.25N
D
3. (2022·苏州模拟)用如图所示的滑轮组将重为300N的物体从地面匀速提升到2m高处,所用拉力为150N,此过程中克服摩擦做功180J,求:
(1) 工人做的有用功.
(2) 此过程中该装置的机械效率.(结果精确到0.1%)
(3) 动滑轮的自重.
第3题
(1) 工人做的有用功W有用=Gh=300N×2m=600J　
(2) 由图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m,拉力做的总功W总=Fs=150N×6m=900J,此过程中该装置的机械效率η=×100%=
×100%≈66.7%　
(3) 克服动滑轮重力所做的额外功W动=W总-W有用-Wf=900J-600J-180J=
120J,由W动=G动h可得,动滑轮的重力G动===60N
考点4 机械效率的影响因素
例1 (2022·南京模拟)用如图所示的装置按顺序依次做“探究滑轮组机械效率和哪些因素有关”的实验:(已知ρ塑料<ρ铝<ρ铁)
(1) 实验时在三个装置上分别挂上相同的钩码,并且用力拉绳使钩码
　　 　　上升.
(2) 实验时不考虑绳重及摩擦,塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同,则拉力F1、F2、F3的大小关系是　　　　　　;机械效率η1、η2、η3的大小关系是　　　　　　.
(3) 若每个钩码重为5N,铝制滑轮的重力为2N,将钩码匀速提升20cm,不计绳重和摩擦,该铝制滑轮组的机械效率为　　　　(结果精确到0.1%).
匀速直线
F1η1>η2>η3
83.3%
[跟踪训练]
1. (2023·绥化)如图所示,在“测量滑轮组机械效率”的实验中,利用图(b)甲、乙、丙三个实验装置进行实验,测得的实验数据如表.(钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大)
实验 次序 钩码 重力 G/N 提升 高度 h/m 绳端 拉力 F/N 绳端 移动 距离 s/m 机械
效率
η
1 4 0.1 0.3
2 8 0.1 3.2 0.3 83.3%
3 8 0.1 2.0 0.5 80.0%
(1) 在实验中,应沿竖直方向　　　　拉动弹簧测力计.
(2) 第1次实验中,如图(a)所示,弹簧测力计的示数是　　　　N,机械效率是
　　　　(精确到0.1%).
(3) 由1、2两次实验数据可得出结论:
　 .
(4) 由　　 　　两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低.
(5) 在第3次实验操作的基础上,如图(b)丁所示改变绳端拉力方向,测得的滑轮组机械效率将　　　　(偏高/不变/偏低).
匀速
1.8
74.1%
使用同一滑轮组,物重越大,机械效率
越高
2、3
偏低

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