内容正文:
专题12功 功率 机械效率
1、理解功、功率的概念,能够解决简单问题,比较功和功率的大小;
2、会测量简单机械的机械效率,知道有用功、额外功、总功和机械效率,知道影响机械效率大小的因素。
要点一、功
作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对这个物体做了功。
[归纳梳理]
(1)理解判断的依据:
依据:做功的两个必要因素。
重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”。
(2)明白不做功的三种情况:
A. 物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”。
B. 物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”。
C. 物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。
(3)在分析做功情况时还应注意以下几点:
A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功。
B. 一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功,因此讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。
C. 什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功。
比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W=Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W=fs。
例1:以下吉祥物运动项目中涉及到的做功情况,下列叙述正确的是( )
A. 排球比赛中,运动员击排球的过程中,运动员对排球做了功
B. 举重比赛中,运动员举起杠铃不动的时候,运动员对杠铃做了功
C. 射击比赛中,子弹离开枪口以后,还在对子弹做功
D. 赛艇比赛中,运动员划着赛艇在水平湖面上做匀速直线运动,赛艇的重力对赛艇做了功
例2:下列过程中人对物体做功的是( )
A.冰壶离开手后在平滑的冰面上滑行
B.爱心志愿者齐心协力推着受困车辆前行
C.学生用力抱着一摞书不动
D.学生背着书包在水平路面匀速行走
要点二、对公式W=FS的理解
1.公式: 一般式 W=Fs
常用式 W=Gh(克服重力做功),或W=f阻s (克服摩擦阻力做功)
2.单位: 焦耳(J)
[归纳梳理]
(1)有力才有可能做功,没有力根本不做功。
(2)F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高。)
(3)做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关。
例1:下列依据公式W=Fs所作出的判断中错误的是
A.力学中所说的做功包含两个必要因素
B.推教室墙壁虽耗费体力,但不做功
C.推出的球在空中飞行时,推力不做功
D.如图中,爬楼的人对拎的包没有做功
例2:两辆汽车分别在水平公路和盘山公路上行驶,如果它们的牵引力相同,当它们行驶了相同的路程后,汽车牵引力做的功分别是W1和W2,则( )
A.W1>W2 B. W1=W2 C.W1<W2 D.条件不足,无法比较
要点三、功率
1.物理意义:表示物体做功的快慢。
2.定义:功与做功所用时间之比叫做功率。
3.计算式
4.单位 瓦(W)
[归纳梳理]
(1) 注意区别功与功率:功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样,只有在做功时间相同时,做功多的就做功快;否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大,也就是说:功率与功和时间两个因素有关。
(2)由P=W/t变形为P=F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比。
(3)将上述归纳:
功(W)
功率(P)
概念
当一个力作用在物体上,物体在这个力作用下通过一段距离。这个力对物体做了功
功与做功所用时间之比
单位
功的单位是力的单位与距离的单位的乘积牛·米,也叫焦耳。1J=1N·m。
功率的单位也是复合单位,焦/秒,叫做瓦特。1W=1J/S
计算
W=Fs
其它
以下三种情况力对物体不做功:
<1>“不劳无功”,物体通过了距离,但没有力作用在物体上;
<2>“不动无功”有力作用在物体上,物体静止不动,没有通过距离;
<3>“劳而无功”,有力作用在物体上,物体也通过了距离,但力的方向和通过的距离方向互相垂直,沿力方向上物体没有通过距离。
比较做功快慢的方法有:
<1>比较相同时间内做的功,做功多的做功快;
<2>比较做相同的功所用时间,所用时间少的做功快;
<3>比较功和时间的比值,比值大的做功快。
例1:下列说法正确的是( )
A.做功快的机械功率一定大 B.做功多的机械功率一定大
C.做功时间短的机械功率一定大 D.做功时间长的机械功率一定大
例2:一位初三的同学,从