内容正文:
(四)力学重难点瓶颈突破专题
专题17 功、功率、机械效率应用攻略
【考查重难点剖析】
1、考点定位:
1)在全国各省市中考物理试题中,计算题一般会以综合计算为主,以力学为主体的综合计算,一般以“功、功率、机械效率的综合”居多,此类问题的考查就是中考物理的一个必考点,考查地位十分突出。
在部分省市的中考试题中,还会出现一些相关的选择与填空题,应用知识解决实际问题,是该类试题的突出特征。
2)功、功率、机械效率应用的考查题型,一般以计算题,或计算类选择题、填空题为主;偶然也会有实验探究题出现,题型多样,难度深浅不一,量分较大,应重点关注。
2、考点剖析:
考点整合
功
功率
机械效率
物理意义
表示“力作用成效”,即“做功多少”的物理量
表示物体“做功快慢”的物理量
表示物体“做功效率”的物理量
符号
W
P
η
定义
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功与时间之比叫做功率
有用功跟总功的比值叫做机械效率。
定义式
W=FS
P=W/t
η=W有/W总
单位
焦耳/J
瓦特/w
无/用百分百表示
单位物理意义
例:人推车功率为10w;
表示的物理意义为:人推车时,1S内对车所做的功为10J。
影响因素
①作用在物体上的力;
②物体在力的方向上移动的距离。
由物体本身所决定,与功和时间无关
决定于有用功跟总功的比值
综合应用
常常将功、功率、机械效率综合命题,用于解决实际生活中相关问题
【突破技巧】
1、功、功率、机械效率应用问题是初中物理中,应用公式较多的复杂问题。在用于解决实际生活问题的中考试题中,考查非常普遍。在全国各省市中考物理试题中,虽然考查的深浅度不一,但综合性强;应用性强是此类试题的显著特点。也是普遍认为较难的部分之一。
2、难点:
①不会判断物体是否做功是难点之一;
②功与功率混淆是难点之一;
③不会分析实际情境,及相关现象;
④做功问题本身的复杂性也是难点之一。
⑤在相关计算中,尤其是综合计算,数学关系的变形是难点。
3、难点原因分析:
①知识靠死记,生活不联系实际,是造成不会判断现象的原因;
②不理解功与功率的本质,知识掌握不够,也是应用难的原因;
③综合问题的复杂多变,学生难以理清头绪,也是难点成因;
④数学基础差,不会公式变形,导致综合能力不足,应用公式失误,难点叠加成无解;
4、“难点”突破技巧:
【技巧一】——方向法
要点:此法用于解决功的分析、判断、计算物体。
方法1:当问题中涉及到功的相关分析、判断、计算时——
①找出题中要求判断的做功物体,判断出物体的“做功方向”;
②找出物体“做功方向上”所受的所有力;
③在每一个力的方向上找对应“距离”。
④应用公式W=FS,将找到的“力”与“距离”相乘,得出所做的功。
方法2:当问题中涉及到功的相关分析、判断、计算时——
①找出题中的“距离”或“路程”或“长度”等表示距离的数值;
②确定该“距离”的方向;
③在此方向上找对应“力”,将力与距离组合成“力与距离组”;
④结合题意判断与物体做功方向对应在“力与距离组”;
⑤应用公式W=FS将找到的“力”与“距离”相乘,得出所做的功。
【技巧二】——速度法
要点:此法主要适用于已知物体的运动速度,求功率的试题
方法:
①利用公式“P=W/t”与“W=FS”,推导得出“P=FV”;
②找出与“速度V”对应的“力”的信息;
③应用推导公式“P=FV”求解结论。
【技巧二】——有用法
要点:此法适用与所有的效果问题。
注意:初中物理试题中,有机械效率,有热电效率,有加热效率等效率问题;无论那种类型的效率问题,关键是找到“有用功”。
方法:利用有用功就是不用机械,不借助机器等工具手段,直接完成任务所必须做的功,找出“有用功”;一般“总功”较容易找到;然后应用公式“η=W有/W总”算出效率即可。
5、例析:
例:(2021泰安)如图所示,甲工人用水平推力F甲推动重为750 N的货物,在水平路面上匀速移动2 m至仓库门口A处,用时10 s,此过程中甲工人做功的功率P甲=30 W;乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3 m到达指定位置B,拉力F乙为80 N.求:
(1)甲工人做的功;
(2)该滑轮组的机械效率
【考场试手】
1、(2022 天津)实验时,小芳用图所示的滑轮组,将重为8N的物体匀速提升0.5m。已知动滑轮的重为2N,不计绳重和摩擦,则( )
A. 拉力F为4N
B. 有用功为5J
C. 绳子自由端移动距离为1.5m
D. 该滑轮组的机械效率为80%
2、(2022 哈尔滨)如图所示,用一个动滑轮把重100N的沙袋从地面匀速提到6m高的楼上,
所用拉力60N(绳重