2026年中考物理一轮复习教学案：第18课时 功、功率、机械效率

第18课时 功、功率、机械效率 一、课程标准 1、会根据做功的两个必要因素判断是否做功，会用功的公式计算功； 2、理解功率含义，会用功率比较做功快慢，会用公式计算功率大小； 3、知道有用功、额外功、总功的含义，会测量、计算斜面和滑轮组机械效率。 二、知识梳理 1.对物体做功的两个必要条件：一是________；二是____________________. 2.功的计算公式是___________，功的基本单位是_____，1J=__________. 3.功率是表示物体做功______的物理量，______时间内完成的功叫作功率. 4.功率的公式：P＝_________，功率与速度的关系是P＝________. 5.功率的基本单位是_________，其他常用单位还有__________、__________等. 6.总功、有用功和额外功之间的关系是________，这个关系式表明，使用任何机械都不能省_______. 7.在物理学中将____与___的比值叫作机械效率，用公式表示为____________. 8.对于实际机械，由于____的存在，总有W有用_____W总，因此机械效率总________100%. 9.影响滑轮组机械效率的因素有_____、_____、___________. 三、考点梳理 考点一 功和功的原理 【典型例题】 例：（2025常州）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A． 蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 ( 图11-2-1 )C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 【拓展变式】 （2024•连云港）如图11-2-2所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） ( 图11-2-2 ) A. W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2 C. W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2 考点二 功率 【典型例题】 例：（2025四川巴中）阅读以下内容，回答问题： 某同学的体测成绩表 项目 立定跳远 长跑（1000米） 一分钟跳绳 …… 成绩 230cm 250s 180个 …… (1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为 。 (2)若该同学受到的重力是500N，每次跳绳跳离地面的平均高度为4cm，则一分钟内克服重力做功的功率为 W。 【拓展变式】 （2025淮安）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力 F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为 J，拉力F做功的 ( 图11-2- 3 )功率为 W。此过程中定滑轮的机械效率为 。 ( 图11-2- 4 )考点三 机械效率 【典型例题】 例：小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图11-2-4所示，每个钩码重2N，动滑轮重1N，测得的数据如表： 实验 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 6 0.1 0.3 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，应竖直向上　　　（选填“匀速”、“加速”或“静止”）拉动弹簧测力计时读出拉力。 （2）第2次测量中，测力计示数如乙图，大小为　　　　N，第2次实验测得的机械效率为　　　　　，克服绳重与摩擦所做的额外功为　　　　J。 （3）分析表中数据可知：第4次实验是用　　　（选填“甲”、“乙”或“丙”）图做的。 （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　　，滑轮组的机械效率越高；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越　　　　。 （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体　 无关。 【拓展变式】 1.（2024•泸州）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图11-2-5中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1＞G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　　） A．拉力F1一定大于F2 B．乙滑轮组的机械效率较高 C．甲、乙滑轮组的有用功相同 D．甲的有用功与总功的比值较大 2.（2024•眉山）如图甲，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 4~6s，物体运动路程为18m B. 4~6s，拉力F的功率为12W C. 时，物体受到摩擦力大于2N D. 拉力为6N时，物体做匀速直线运动 ( 图 11-2- 5 图 11-2- 6 ) 四、当堂演练 1．在如图11-2-7所示的四种情境中，人对物体做功的是（　　） ( 图 11-2- 7 ) A．提着水桶沿水平方向移动 B．用力举着杠铃不动 C．用力搬石头没搬动 D．推着小车前进 2.（2025江苏无锡）如图所示，用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，不计绳重和摩擦。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A.有用功为200J B.额外功为20J ( 图11-2- 8 )C.动滑轮的机械效率为80% D.拉力F的功率为20W ( 图11-2- 9 ) ( 图11-2- 10 ) 3．如图11-2-9所示，一根均匀的细木棒OC，OC＝4OA，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦。提升该物体做的有用功是　　　　J，总功　　　　J，木棒重为　　　　N。 4.（2025江苏徐州）如图11-2-10所示，用定滑轮匀速提升重为90N的木箱，拉力大小为100N，绳端向下移动的距离为2m。则木箱上升的高度为 m，木箱的机械能变 ，定滑轮的机械效率为 。 5.（2024广安）房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图11-2-11所示，已知物体的 重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体 ( 图11-2- 11 )被提升了3m，该滑轮组的机械效率为 。如果要提高滑轮组的 机械效率，可采用的措施有： （填写番号）①增 加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力。 ( 图11-2-1 2 )6.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图： 物理量 1 2 3 钩码重G（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74% 57% 83% （1）在实验中，应当 拉动弹簧测力计，才能通过弹簧测力计准确读出拉力值。如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大了，则测得的滑轮组的机械效率将偏 。 （2）用直接测量物理量表示的机械效率表达式： 。 （3）由表中数据可分析出实验1、3是用 图做的实验，实验2是用 图做的实验。 （4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越 。 （5）比较实验 和实验 可得正确结论：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越大。 （6）实验中若无刻度尺，能否则出机械效率？为什么？ 。 次数 钩码重 G/N 钩码上升的高度 h/m 拉力 F/N 细线自由端移动的距离 s/m 机械效率 η/ 4 4 0.1 2.7 0.2 74% （7）小组的同学们又测出如图丙所示情况下的机械效率,记录数据如下表。 通过实验1和实验4的数据分析可得出结论： 。 7.（2023江苏南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引 体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。 第18课时 功、功率、机械效率 一、课程标准 1、会根据做功的两个必要因素判断是否做功，会用功的公式计算功； 2、理解功率含义，会用功率比较做功快慢，会用公式计算功率大小； 3、知道有用功、额外功、总功的含义，会测量、计算斜面和滑轮组机械效率。 二、知识梳理 1.对物体做功的两个必要条件：一是__对物体有力的作用 ______；二是___物体在力的方向上通过一段距离_________________. 2.功的计算公式是__W=Fs_________，功的基本单位是_焦耳____，1J=__1N•m________. 3.功率是表示物体做功_快慢_____的物理量，_单位_____时间内完成的功叫作功率. 4.功率的公式：P＝_W/t________，功率与速度的关系是P＝_Fv________. 5.功率的基本单位是_W________，其他常用单位还有___KW_______、__MW________等. 6.总功、有用功和额外功之间的关系是__W有用+W额外=W总______，这个关系式表明，使用任何机械都不能省_功______. 7.在物理学中将_有用功___与_总功__的比值叫作机械效率，用公式表示为__η=W有用/W总__________. 8.对于实际机械，由于_额外功___的存在，总有W有用_<____W总，因此机械效率总____<____100%. 9.影响滑轮组机械效率的因素有__物重___、_动滑轮重____、__绳重和摩擦_________. 三、考点梳理 考点一 功和功的原理 【典型例题】 例：（2025常州）机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　B　） A.蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升 ( 图11-2-1 )C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动 【拓展变式】 （2024•连云港）如图11-2-2所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　C　） ( 图11-2-2 ) A. W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2 C. W1=W2 P1=P2 D.W1<W2 P1>P2 考点二 功率 【典型例题】 例：（2025四川巴中）阅读以下内容，回答问题： 某同学的体测成绩表 项目 立定跳远 长跑（1000米） 一分钟跳绳 …… 成绩 230cm 250s 180个 …… (1)该同学完成这次长跑测试的平均速度为 4m/s 。 (2)若该同学受到的重力是500N，每次跳绳跳离地面的平均高度为4cm，则一分钟内克服重力做功的功率为 60 W。 【拓展变式】 （2025淮安）如图所示，用定滑轮匀速提升重为90N的物体，所用拉力 F=100N，经过2s物体上升0.2m，拉力F做的功为 20 J，拉力F做功的 ( 图11-2- 3 )功率为 10 W。此过程中定滑轮的机械效率为 90% 。 ( 图11-2- 4 )考点三 机械效率 【典型例题】 例：小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图11-2-4所示，每个钩码重2N，动滑轮重1N，测得的数据如表： 实验 次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 6 0.1 0.3 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，应竖直向上　匀速　　（选填“匀速”、“加速”或“静止”）拉动弹簧测力计时读出拉力。 （2）第2次测量中，测力计示数如乙图，大小为　2.6　　　N，第2次实验测得的机械效率为　77%　　　　，克服绳重与摩擦所做的额外功为　0.08　　　J。 （3）分析表中数据可知：第4次实验是用　丙　　（选填“甲”、“乙”或“丙”）图做的。 （4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，　物重越大　，滑轮组的机械效率越高；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越　低　　　。 （5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体　提升高度 无关。 【拓展变式】 1.（2024•泸州）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图11-2-5中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1＞G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　D　） A．拉力F1一定大于F2 B．乙滑轮组的机械效率较高 C．甲、乙滑轮组的有用功相同 D．甲的有用功与总功的比值较大 2.（2024•眉山）如图甲，粗糙程度不变的水平地面上，物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示，物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是（ B ） A. 4~6s，物体运动路程为18m B. 4~6s，拉力F的功率为12W C. 时，物体受到摩擦力大于2N D. 拉力为6N时，物体做匀速直线运动 ( 图 11-2- 5 图 11-2- 6 ) 四、当堂演练 1．在如图11-2-7所示的四种情境中，人对物体做功的是（　D　） ( 图 11-2- 7 ) A．提着水桶沿水平方向移动 B．用力举着杠铃不动 C．用力搬石头没搬动 D．推着小车前进 2.（2025江苏无锡）如图所示，用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，不计绳重和摩擦。则在此过程中，下列说法中正确的是（B　　） A.有用功为200J B.额外功为20J ( 图11-2- 8 )C.动滑轮的机械效率为80% D.拉力F的功率为20W ( 图11-2- 9 ) ( 图11-2- 10 ) 3．如图11-2-9所示，一根均匀的细木棒OC，OC＝4OA，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦。提升该物体做的有用功是　36　　　J，总功　40　　　J，木棒重为　10　　　N。 4.（2025江苏徐州）如图11-2-10所示，用定滑轮匀速提升重为90N的木箱，拉力大小为100N，绳端向下移动的距离为2m。则木箱上升的高度为 2 m，木箱的机械能变 大 ，定滑轮的机械效率为 90% 。 5.（2024广安）房屋装修时，工人利用滑轮组提升物体。如图11-2-11所示，已知物体的 重力为800N，在绳子自由端用500N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动，物体 ( 图11-2- 11 )被提升了3m，该滑轮组的机械效率为 80% 。如果要提高滑轮组的 机械效率，可采用的措施有： ①③ （填写番号）①增 加物体的重力 ②增加提升物体的高度 ③减小动滑轮的重力。 ( 图11-2-1 2 )6.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图： 物理量 1 2 3 钩码重G（N） 4 4 6 钩码上升高度h（m） 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F（N） 1.8 1.4 2.4 绳端移动距离S（m） 0.3 0.5 0.3 机械效率η 74% 57% 83% （1）在实验中，应当 竖直匀速 拉动弹簧测力计，才能通过弹簧测力计准确读出拉力值。如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大了，则测得的滑轮组的机械效率将偏 小 。 （2）用直接测量物理量表示的机械效率表达式： η=Gh/FS 。 （3）由表中数据可分析出实验1、3是用 甲 图做的实验，实验2是用 乙 图做的实验。 （4）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越 低 。 （5）比较实验 1 和实验 3 可得正确结论：使用同一滑轮组，提升的重物越重，滑轮组的机械效率越大。 （6）实验中若无刻度尺，能否则出机械效率？为什么？ 能，η=G/Fn 。 次数 钩码重 G/N 钩码上升的高度 h/m 拉力 F/N 细线自由端移动的距离 s/m 机械效率 η/ 4 4 0.1 2.7 0.2 74% （7）小组的同学们又测出如图丙所示情况下的机械效率,记录数据如下表。 通过实验1和实验4的数据分析可得出结论： 同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关 。 7.（2023江苏南通）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引 体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。 600N；300J；100W 110 学科网（北京）股份有限公司 $