1、專題九功和能易錯清單1.物體做功多,做功的功率就大嗎?先看下表內容功功率見解力和在力的方向上經(jīng)過距離的乘積單位時間內做的功(功與時間的比值)公式W=Fs單位焦耳(J)11瓦特()11J=NmWW=J/s(SI制)物理其大小表示做功的多少其大小表示做功的快慢意義決定力、在力的方向上經(jīng)過的距離功和做這些功所用的時間要素由此能夠看出:(1)功解決的問題是能否做功、做功大小(多少)的問題,與時間沒關;其余關于做功還要與“做工”劃分開來,以以下圖兩個人都“做了工”,但都“沒有做功”(2)功率解決的是做功快慢的問題,不只與做功多少相關,并且還與所用的時間長短相關比方:兩個人將同一個石塊從一樓搬到五樓,所用

2、時間不相同,則這兩個人對石塊做的功是一.樣的,但功率(做功快慢)不相同.總結:功和功率的大小之間不存在必然關系.做功多,功率不用然大;同理:功率大,做功也不用然多.2.功率相同,機械效率就相同嗎?如上所述,功率是描繪做功快慢的物理量,決定于功與所用時間的比值;而機械效率是指有用功占總功的百分比,簡而言之,機械效率的大小表示做功的有效程度大小.比方:如圖甲所示,用定滑輪費了很長時間才將重為G的物體提高升度h,則易得:功率P幾乎為零,而機械效率倒是100%(W有=W總=Gh);同理:如圖乙,設滑輪的重量為G0,分別用t1、t2(t1t2),可求得P1P2,但機械效率兩次都相同,均為,為定值,只決定

3、于物重G和滑輪重G0,與其余要素沒關(前提:均忽視繩重及摩擦).總結:功率(做功快慢)和機械效率(做功有效程度)之間不存在任何聯(lián)系.即:功率相同,機械效率不用然相同;同理:功率大,機械效率不用然高;機械效率高,功率大也不用然大.3.使用機械的目的是提高功率,仍是提高效率?如圖甲所示,工人假如不借助任何機械直接用手搬可能沒法將油桶搬上汽車,所以它的功率P=0,但效率為100%(W合用=W總功=0);假如借助一個斜面就能夠比較輕松的達成這項工作,所以功率P0,也很簡單求得此時的機械效率為80%(W合用=300J,W總=375J).總結:由上述分析不難看出,在平時生活中我們采納機械的目的是為了提高功

4、率,但同時降低了效率.4.功和能假如物體受力且沿力的方向挪動必然的距離,就說力對物體做了功;假如一個物體能夠對外做功,我們就說這個物體擁有能.一個物體“能夠做功”其實不用然“要做功”,也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”.所以,能是表示物體做功本事的物理量,屬于一種狀態(tài);做功表示一個過程,經(jīng)過做功能夠改變物體能的多少.(3)功和能的單位都是焦耳.名師點撥功和功率的計算功的計算:名稱公式各物理的意義解題注意事項解題步驟力與物體挪動的距離在方向上必然是一致的;力與物體挪動的距離必然對應同一物體且同一段時間;其余,還要注意三種F為作用在不做功的情況:a、靠慣性物體上的力拉運動的物體沒有力對它做拉力所力;

5、s為在功;、物體遇到力的作用,先確立W=Fsb,也就不力的大小;做的功拉力的方向上但沒有挪動距離功物體經(jīng)過的距可能在力的方向上經(jīng)過距再確立的離.離,力對物體不做功;c、物距離的多計體遇到力的作用,同時也少;選擇算運動了一段距離,但二者適合的公互相垂直,即在力的方向式進行計上沒有經(jīng)過距離,這個力算.也沒有對物體做功.G為物體的h為物體戰(zhàn)勝重力被提高戰(zhàn)勝重重量;H為的高度,與重力的方向相W=Gh物體戰(zhàn)勝重力反,必然要注意,不是重力力做功.被提高的高做了多少功,而是戰(zhàn)勝重度.力做的功.戰(zhàn)勝阻W=fsf為阻力的s為物體戰(zhàn)勝阻力挪動的力所做大小;s為距離,與阻力的方向相反,的功物體戰(zhàn)勝阻力這里相同要注意

6、的是,不挪動的距離.是阻力做了多少功?而是戰(zhàn)勝阻力做了多少功?功率計算公式解題注意事項解題步驟、必然對應于同一段時間一般來說,我PWt和同一物體;功的國際單位是焦耳們在使用這兩個(J);時間國際單位是秒(s);這樣功公式時,優(yōu)先考慮功率的國際單位才是瓦特();第一使用的是第一個W率個公式擁有廣泛性,不限制物體的運公式;若題中給計P=Fv動狀態(tài);而第二個公式必然是物體做出速度或用第一算勻速直線運動狀態(tài);力的國際單位個公式不可以夠求解是牛頓(N);速度的國際單位是米每時,常常用第二個秒(m/s),這樣得出的功率單位才是公式,會收到不錯瓦特();的見效.W公式推導:單位換算:1kW=1000W;1h

7、=60min=3600s;1m/s=3.6km/h【例1】以以下圖,海濤同學向上跳臺階進行晨練,海濤重500N,在10s內勻速連跳12個臺階,每個臺階的高度為0.2m.在這個過程中,已知海濤戰(zhàn)勝摩擦做功為2800J,求出此過程中:(1)海濤豎直向上跳的均勻速率多大?海濤戰(zhàn)勝重力做功是多少?海濤做功的總功率多大?【答案】(1)0.24m/s(2)1200J(3)400W【分析】(1)海濤同學豎直向上跳的總高度為:h=120.2m=2.4m.海濤同學豎直向上跳的均勻速率為:海濤戰(zhàn)勝重力所做的功為:W1=Gh=500N2.4m=1200J.做的總功為:W總=W1+W2=1200J+2800J=400

8、0J.海濤做功的總功率為:【方法指導】豎直向上跳的均勻速度能夠經(jīng)過向上跳的總高度與所用時間利用速度公式v=求出,戰(zhàn)勝重力做功等于重力與高度的乘積,即W=Gh,總功率能夠經(jīng)過所做的總功和時間利用功率公式P=求得.提分策略【趨向總覽】從近三年的各地中考來看,對本部分的察看表現(xiàn)以下趨向:1.本專題波及到的知識是力學部分的要點和難點,功、功率和機械效率均為中考題中必考知識.采納填空題、選擇題、作圖實驗題和計算題等多種題型檢測學生對知識的掌握情況,背景奇異、題目靈巧多樣.2.計算題一般是分析使用杠桿、滑輪組等情況下的功、功率和機械效率.試題綜合性較強,綜合察看學生的分析問題和解決問題的能力.3.實驗題一

9、般從丈量滑輪組機械效率(或研究斜面的機械效率)出題,綜合察看設計實驗、數(shù)據(jù)整理和分析概括結論等能力.2015年的中考命題方向展望:仍舊重視察看基本見解、基本規(guī)律;突出察看機械效率的實驗研究;結協(xié)力、運動的相關知識進行綜合察看.【神機秒術】一、功的見解及計算1.在運用求解功的數(shù)值時,必然要注意“兩性”,即:一致性:包含兩層含義單位要一致,即F牛頓(N)、s米(m)、W焦耳(J)s必然是指定的力F作用時間內物體沿力的方向經(jīng)過的距離,只有這樣、的乘積Fs才是該力做的功W.這一點在解題時特別要注意.比方:以以下圖,重100N的物體在F=50N的水平拉力作用下沿水平面勻速運動了2m,重力做的功是0J,而

10、不是100N2m200J,原由就是在重力方向上物體并無經(jīng)過距離,也=就是說2m關于重力做功來說是無效的距離.(2)同時性:含義是指行程s必然是力F作用時間內物體沿力的方向經(jīng)過的距離.在解答此類問題時必然要注意、s的同時對應關系,不然很簡單犯錯.F比方:子彈在槍膛內受火藥爆炸后產(chǎn)生的氣體的均勻推力是800N,子彈的質量為20g,槍膛長55cm,射出后子彈在空中遨游了80m,則氣體對子彈所做的功是440J,而不是64440J,因為均勻推力800N但是在槍膛內存在,即對推力做功來說55cm是有效距離,而一旦子彈飛出槍膛,則推力消逝,此時80m的遨游距離與推力不擁有同時對應關系,所以是無效距離.2.力

11、不做功的三種情況有力,無距離.比方:人舉著一個物體不動時,人對物體存在豎直向上的舉力,但因為在此力方向上無運動,所以人對該物體的力沒有做功,也能夠描繪為“做工而沒有做功”或“勞而無功”.有距離,但沒有力.必然不會有功發(fā)生,做功的首要前提是“有力存在”.比方:在圓滑水平面上勻速運動的物體,因為在水平方向不受任何力,物體但是因為慣性在運動,所以沒有力對物體做功.能夠這樣說“不專心就沒功”.有力,有距離,但該距離不是在該力的方向上經(jīng)過的距離.這類情況但是限制于力和距離互相垂直的情況.3.求解功的三個思路與方法:直接運用功的公式W=Fs求解.合用前提:F是恒力(即:大小不變的力),s是這個力F作用時間

12、內在該力的方向上經(jīng)過的距離.變力做功轉變?yōu)楹懔ψ龉?例:如圖,一個人經(jīng)過定滑輪使勁F將吊橋勻速遲緩拉至豎直地點,設AC=L1,AB=L2.在拉動過程中,拉力F的力臂先是愈來愈大,此后愈來愈小(同學們能夠結協(xié)力的方向將力臂畫在圖上),所以依據(jù)杠桿均衡方程FL=FL,能夠得出結論:在拉動過程中拉力F的力臂L11122的變化規(guī)律是先變大后變小,所以人的拉力是變力,所以沒法直接用W=Fs求該拉力做的功.但從能轉變的角度來看,人的拉力做的功將能量全部轉變?yōu)榈鯓虻闹亓菽?即人的拉力做的功就等于吊橋戰(zhàn)勝重力做的功,即WF=Gh.所以經(jīng)過上述分析奇妙的將變力做的功轉變?yōu)楹懔ψ龉?進而使問題水到渠成.二、功的

13、原理與機械效率使用任何機械都不省功.功的原理是全部機械共同依據(jù)的廣泛原理.依據(jù)功的原理可知使用任何簡單機械時,凡是省力的機械必然費距離,省距離的必然費勁,絕對不存在著既省力又省距離的機械.“不省功”包含兩層含義:一是做功相等,二是費功.人使用簡單機械時,因為簡單機械自己的自重及摩擦等要素的影響,所以使用機械所做的功必然會大于不用機械直接用手所做的功,也就是費功.在不計機械自重和摩擦等要素影響時,使用機械所做的功與直接用手所做的功相等,這類機械稱為理想機械.機械效率是合用功與總功的比值.使用任何機械時,都不可以能沒有摩擦,戰(zhàn)勝摩擦所做的功為額外功;W總=W合用+W額,所以W合用老是小于W總,依據(jù)

14、機械效率的計算公式可知,使用任何機械的機械效率老是小于1.三、怎樣提高滑輪組的機械效率1.關于豎直方向提高重物的滑輪組來說,影響滑輪組機械效率的要素有:繩重;摩擦;動滑輪重:動滑輪越重,惹起的額外功越多,效率越低,反之效率越高.理想情況就是動滑輪沒有重量的情況下效率最高;貨物的重量:貨物的重量越大,效率越高,反之效率越低.2.與滑輪組的機械效率沒關的要素:繩索的繞法;提高貨物的速度.也就是說:對同一滑輪組來說,不論重物多重、繩索繞法怎樣,機械效率是定值.四、動能、勢能及其轉變規(guī)律判斷機械能的變化情況有兩個方法:1.定義見解法:動能的大小決定于質量、速度大小;重力勢能的大小決定于質量、被舉高的高

15、度大小;彈性勢能決定于彈性形變的大小;而機械能等于動能與勢能之和.2.依據(jù)能的轉變來判斷:即假如機械能轉變?yōu)槠溆嗄?則機械能減少;假如其余形式能轉變?yōu)闄C械能,則機械能增添;假如和其余能之間沒有轉變,即能量只在動能和勢能之間轉變,機械能就不變.專項訓練一、選擇題1.(2014江蘇淮安模擬二)小李的質量為50千克,能夠舉起80千克的杠鈴量為70千克,能夠舉起60千克的杠鈴.他們兩人經(jīng)過如左以以下圖所示的裝置來競賽;小胖的質,兩方都傾盡全力,看誰能把對方拉起來.競賽結果應是().A.小李把小胖拉起B(yǎng).小胖把小李拉起C.兩個都拉不起D.兩個都拉起2.(2014江蘇連云港模擬二)分別用如右上圖所示的兩個

16、滑輪組,將同一物體提高到相同高度.若物體遇到的重力為100N,動滑輪的重力為20N,在把物體勻速提高1m的過程中.(不計繩重和摩擦)以下說法中不正確的選項是().A.甲、乙兩滑輪組所做的總功都是120JB.甲滑輪組所做的合用功為200J,乙滑輪組所做的合用功為300J甲、乙滑輪組中繩索的自由端的拉力不相等甲、乙兩滑輪組的機械效率均為83.3%3.(2014廣東佛山模擬)小明、小東、小剛三位同學準備進行爬樓梯競賽(一同從學校的一樓跑上到五樓),結果小東最初抵達終點,小剛最后抵達終點.經(jīng)過丈量他們的體重,發(fā)現(xiàn)小明最輕,小剛最重.以下說法中不正確的選項是().A.小東爬樓梯時的速度必然是最大的B.小

17、明爬樓梯時戰(zhàn)勝重力做功必然是最少的C.小剛爬樓梯時戰(zhàn)勝重力做功必然是最大的D.小東爬樓梯時戰(zhàn)勝重力做功的功率必然是最大的4.(2014江蘇蘇州模擬五)以以下圖,兩個相同的圓滑弧形槽,一個為A1B1C1凸形,一個為A2B2C2凹形,兩個相同小球分別進入兩弧形槽的速度都為v,運動到槽的尾端速度也都為v,小球經(jīng)過凸形槽的時間為t1,經(jīng)過凹形槽的時間為t2,則t1,、t2的關系為().A.t=t2B.tt211C.12D.沒法確立t”“”或1“”)FF、F做功的功率P(填“”“”或“”)P;圖(填“甲”或2,1212“乙”)中的滑輪可看作是等臂杠桿.8(2013江蘇建湖模擬)以以下圖,將重為900N的

18、重物從長為4m、高為1m的斜面底.部以0.5m/s的速度勻速推上斜面的頂端.已知沿斜面所用的推力是300N,則推力做的功為J,推力的功率是W,該斜面的機械效率是.三、實驗題9.(2013江蘇如皋模擬)小明和小紅在測定滑輪組機械效率的實驗中滑輪組所掛的重物的重量為3.6N,以以下圖重物從本來圖甲的地點被提高到圖乙的位置,在提高過程中應使彈簧測力計豎直上漲.彈簧測力計的示數(shù)以以下圖,則滑輪組繩索自由端遇到的拉力是N,滑輪組的機械效率是%.(2)小明想進一步研究物重對滑輪組機械效率的影響,于是其余找來了三個物塊,此中A重5N,B重8N,C重12N,小紅一眼看出此中有一個物塊不可以夠利用現(xiàn)有的實驗裝置

19、達成實驗,你以為不可以夠達成實驗的是物塊(填“A”“B”或“C”),原由是.(忽視繩重及全部摩擦)(3)在達成實驗后,他們發(fā)現(xiàn):同一滑輪組的機械效率跟著物重的增添而(填“變大”或“變小”).10.(2013江蘇無錫濱湖模擬)小明用以以下圖的裝置研究杠桿的機械效率,每個鉤碼的質量為m,O為支點.(1)他將2只鉤碼懸掛在B點,在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計,拉力為F1,測得A、B兩點上漲的高度分別為1、2,則此次杠桿的機械效率為1(用物理量的符號表hh=示),此時的杠桿是杠桿.(2)他將2只鉤碼懸掛在C點,在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使A點上漲高度仍為h1,則彈簧測力計的示數(shù)將(填“大于”

20、“等于”或“小于”)F1.此時杠桿的機械效率為2(填“大于”“等于”或“小于”).1四、計算題11.(2014天津大港油田模擬)以以下圖的杠桿是一根重為5N、質量均勻的硬棒.小明將棒的一端固定,把重為15N物體掛在棒的中點,此后用手豎直提起棒的另一端,若把物體提高了10cm,問:小明使用杠桿所做的合用功?此杠桿的總功是多少?12.(2013江蘇鹽城模擬)用滑輪組吊起重為100N的物體,人站在地面上往下拉繩,拉力是31.25N,使物體勻速上漲4m,滑輪組工作時的機械效率為80%.求人做了多少功?求滑輪組上有幾段繩索擔當物體.畫出這個滑輪組.參照答案與解1.B分析小李和小胖固然他們能舉起的杠鈴重力不相同,但向下拉動定滑輪上的繩索的拉力與他們的胳膊的舉力沒關,對繩索的拉力最大能達到自己的重力的大小,因為裝置是定滑輪,只改變力的方向,不可以夠省力,所以繩索上的作使勁最大只好等于重力較小的小李的重力,則繩索上的作使勁小于小胖的重力,即小胖把小李拉起.應選B.2.B分析(1)甲乙兩滑輪組所提的重物相同、上漲的高度相同,依據(jù)W=Gh可知兩滑輪組所做的合用功相同,則W有=Gh=100N1m=100J,故B不正確.(2)由圖可知滑輪組繩索的有效股數(shù)n甲=2,n乙=3,因為動滑輪的個