2022年《功、功率和机械效率》专题复习课教案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载功、功率和机械效率专题复习课教案一、复习课教学目标：1、 通过知识要点复习和习题练习，理解功(有用功、总功、额外功)、功率和机械效率的概念。2、 理解公式W=FS、P=W/t=Fv 和=总有用WW=nFGFSGh，并会运用它们；学会用其它知识（如P=UI、 W=mgh=gvh、力的分析等）与本部分知识结合的综合解题能力。3、 熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点，了解出题方向，掌握基本的解题思路，提高应试能力。4、 锻炼克服困难的能力和意志，磨练出解题意志和心理承受能力。二、复习知识要点：1、 功：（1）做功的两个必要条件：物体受到力的作用，物体在力的方向上移动了距离。（2）做

2、功的实质：使物体的动能、势能或内能发生了变化。（3）功的公式： W=FS 公式中的单位要求：此略（4）对功的适应性练习（以下内容在复习时插入讲课中，不需要停下课操作） ：A、判断是否做功问题：a、用 50N 的拉力拉物体，物体不动。答：。b、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。答：。c、小明满头大汗地举着杠铃，一动也不动。答：。d、搬起一块石头。答：。e、用水平方向的力把桌子推动了。答：。B、判断做功的力问题：a、 重为 50N 的物体在15N 的水平拉力作用下，匀速水平运动。b、 足球在球场上快速运动，最后停了下来。c、 重为 20N 的物体在15N 的竖直向上的拉力作用下，下降了2

3、米，落回地面。C、简单计算题：a、物体甲重为20N，在15N 的水平推力作用下，匀速前进了2 米。推力做的功为J；重力做的功为J。b、物体甲、乙的质量之比为2:3，在分别受到30N 和 50N 的拉力作用下，均沿着水平地面匀速运动，所前进的距离之比是5：3，则拉力对它们做的功的是。（5）功的原理：适用任何机械都不省功（但可以省力）。2、 机械效率（1）有用功：对我们是有用的，是我们所需要的功。用W有用表示。（2）额外功：在对物体做功时，由于摩擦等原因额外增加的功，是不得不做的功。符号： W额外。（3）总功： W总=W有用+ W额外（4）机械效率： =总有用WW机械效率总是小于1 的原因：略（5

4、）斜面的效率： =FSGh（6）提高机械效率的意义：略（7）适应性（最基础）练习：（基础性练习是教师边讲课边举例进行的即时练习）a、用水桶打水时，对水桶作的功是功；对桶里的水做的功是功。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载b、用滑轮组提升物体时，可给人们带来省力的好处。如果所提升的物体的重为100N，动滑轮重 10N，所用的拉力为30N。当物体升高5m 时，绳子自由端移动了20m。则

5、有用功大小为J；总功的大小为J；所做的额外功的大小为J。c、用抽水机把水送到10 米的高楼需要4s的时间。现有一居民楼，每天须用水360m3，则抽水机每天必须做多少的功？实际上，抽水机每天所做的功比你的计算值大啦还是小啦，为什么？（ g 取 10N/kg ）d、关于机械效率，下列说法中，正确的是（）A、机械所做的有用功越大，其机械效率就越高B、总功一定时，额外功越大，机械效率就越高C、有用功一定时，额外功越小，机械效率就越高D、有用功占总功的分量越多，机械效率就越高e、利用斜面把重为1200N 的物体匀速推上高为1.5 米斜度为30的斜面，两个人从物体的两旁同时以350N 推力沿斜面把物体推上

6、去。试求此斜面的机械效率。3、 功率：（1）功率的物理意义：用来表示物体做功的快慢的物理量。（2）功率的定义：单位时间内完成的功。（3）公式： P=tW=Fv 公式中的单位要求：略1kW=103W。（4）基础性练习：a、物体甲在5s 时间内被做了100J 的功，则做功的功率是，这表示的物理意义是。b、一位中学生骑车来学校。关于他在国道上骑车时的功率的说法，正确的是（）A、他的骑车功率可能为1000W B、他的骑车功率一定是300W C、他的骑车功率可能是60W D、他的骑车功率一定是120W c、载重汽车在爬坡时，司机为何常常要使汽车减速运动？d、一台液压起重机在10s 内使重为15000N

7、的汽车升高了2m，起重机对汽车做功的功率是。f、几位同学刚刚学了功率的知识，为此，小明和小花同学比赛看谁的做功功率快。在同学们的监督下， 他俩同时抱起一样的木块，从一楼冲上三楼， 结果小明用了10s， 小花用了16s。则他俩对木块做功的功率快慢是（填“小明”或“小花”）快。三、教师讲解典题及学生练习题第一部分：选择题1. （05 盐城）如图所示，用水平力F 拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m ，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则A.重力做的功是500J B.拉力大小为100N C.拉力大小为120N D.拉力做的功为100J 2 （ 05 常州）关于力、距离、功与功率的关

8、系，下列说法正确的是（） A 力越大，功率越大 B距离越长，功率越大 C 做功越多，功率越大 D做功越快，功率越大3 （ 05 宿迁）如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G） ，用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为甲、F 第 1 题图名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载乙。则下列关系正确的是（）AF甲F乙BF甲F

9、乙C甲乙D甲=乙4 （ 05 连云港）正值农忙季节，农田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h 内把 360m3的水抽到5m高处（ g 取 10N/kg） ，则水泵对水做功的功率至少为 A1.8 106J B3.6 106W C10kW D3.6 107W 5 （ 05 宜昌）以下事例中，重力做功的是A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行C.跳水运动员下落D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动6. （05 广东非课改区）如图4 所示，一个质量为50kg 的人，在 10s 内连续向上跳12 个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m， 则这个人在这段时间内的功率是（g 取 10N/kg

10、）（）A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W 7 （05 海门）星期天，小明和爸爸一起去登狼山小明用了20min 登上山顶，爸爸用了25min 登上山顶，爸爸的体重是小明的1.5 倍，则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是A56 B65 C158 D23 8 （ 05 上海）当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（） A做功多 B 做功少 C 做功快 D 做功慢9 （ 05 莆田）一个滑轮组经改进后提高了机械效率, 用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比( ) A.有用功减少，总功减少 B有用功增加，总功增加C.有用功不变，总功不变D有用功不变，

11、总功减少10 （05 临沂）如图所示，是用于锻炼身体的体育器材跑步机。人在跑步机上可以实现快走或跑步动作，达到锻炼身体的目的。下面关于人在跑步过程中的叙述，错误的是（）A人对跑步机做了功B人对跑步机没有做功C人体消耗的能量一部分转化为跑步机的内能D脚底与跑步机间有摩擦作用11、 （06 年北京市）下列关于物体是否做功的说法中正确的是（）A、起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功B、被脚踢出去的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功C、小岗从地上捡起篮球的过程中，小岗队篮球做了功D、小丽背着书包在路边等车，小丽对书包做了功12 （05 贵阳课改区）在20XX年中考体能测试中，某

12、同学选择跳绳。他在1min 内跳了 120 次，每次跳离地面的高度为5cm 。 设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近( ) A5W B.50W C.500W D.5000W 13. （06 年韶关市）如图，两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成. 用它们分别将重物G1、G2提高相同高度，则（）F甲G F乙G 甲乙图 4 甲乙名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载A.若 G1

13、= G2，拉力做的额外功相同B.若 G1 = G2，拉力做的总功相同C.若 G1 = G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D.用同一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变第二部分：填空题1、 （ 06 上海）物体在大小为10N 的水平拉力的作用下，5s 内沿着水平地面前进2m，则拉力作的功是J，功率为W；若物体重为50N，则重力对物体做的功为J2 （ 05 徐州）一架我国自行研制的歼- 8战斗机的质量为1.5 103kg，发动机用8104N的推力使飞机在10s 内前进 5000m，则飞机受到的重力为_N，这段时间内飞机的平均速度为_m/s，推力的功率为_W 。 （g 取 10N/kg）3 （05

14、福州课改区）如图6 所示，斜面高为1m ，长为 3m，工人用 400N 沿斜面方向的力将重为840N 的箱子推到车上。在这过程中工人做的有用功是_J ，机械效率是_。 （g 取 10N/kg）4 （05南京）用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m ，所用拉力为 250N， 则有用功为 _J，该动滑轮的机械效率为_图7 5 （05 南宁课改区）图7 中，物体 G的重为 16N，手拉绳的力为10N。但物体被匀速拉动提高h时，动滑轮的机械效率为（不考虑摩擦） 。若想增大动滑轮的机械效率，可采用的方法是。 （答一种即可）6 （ 05 辽宁课改区）某商场扶梯的高度是5m ，扶梯长是7m ，小明体重为

15、600N。扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功J。如果要知道扶梯对小明做功的功率，还应该测量的物理量是。7、 （ 06 北京）中国自行建造的某集装箱吊车，在2min 内把 66t 的集装箱匀速向上吊起36m，这台吊车对集装箱做的功的功率为W。 （g 取 10N/kg）8、 （05 泰州）如图8 所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在 5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升 _m，手拉绳子的力为_N，拉力的功率为_W ，滑轮组的机械效率为_. 第 8 题图名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - -

16、- - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载第 1 题9、 （06 北京大纲卷）如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A 和 B。当提升物体A 时，滑轮组的机械效率为75%，小民对地面的压力为F1；当提升物体B 时，小民对地面的压力为 F2。已知小民的质量为65kg，物体 A 的质量为90kg，物体 B 的质量为50kg。假如在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与地面的压力始终竖直向下切同一直线上，不计绳子重和摩擦。则F2:F1= 。10、 （06

17、重庆）如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳子的重与摩擦，且动滑轮的重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲F乙，其机械效率为甲乙。 （填 、= 号）第三部分：计算题1如图所示，小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500m ，所用时间为100s. 假设自行车在行驶过程中受到的阻力为120N.请你答：(1) 自行车行驶的速度? (2) 在这段过程中，该同学做功的功率? (3) 若小华和自行车总质量为60kg，每个车胎与地面的接触面积为 20cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（g 取 10N/kg）2、电动自行车具有轻便、实用、损

18、耗少、无污染等优点，因此深受人们喜爱。电动自行车时靠其蓄电池来提供动力的，蓄电池在对外供电时，一部分能量被车内的摩擦等消耗掉了，另一部分能量则用来做机械功。下表是一种电动自行车的参数：型号额定电压 /V 额定电流 /A 最大载重 /kg 最大时速（ km/h）车净重（ kg）2006 36 20 85 20 15 (1) 当电动自行车正常工作时，以最大速度满载行驶1h 时，克服摩擦力做的功是多少？(2) 求电动自行车的机械效率。3、 （05 湛江市）电动摩托车实用、环保、污染少，很受人们的喜爱现有某型号的电动摩托车的一些性能参数如表2 所示：表 2：F乙F甲第 11 题第 10 题名师归纳总结

19、 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载整车净重80kg 最高车速45kmh 蓄电池的电压48V 轮胎能承受的最大压强 2 105Pa 蓄电池类型高能免维护铅酸型车轮直径40cm 一次充电储存的电能3.5 lO6J 行驶噪声62dB (1) 若该电动摩托车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5 10-2m2，那么其载重量最大不能超过多少kg?( 取 g=10N kg) (2) 若该车以 10m

20、s 的速度匀速行驶时， 受到的阻力为50N， 电能转化为机械能的效率为80，求该车充一次电后，以所述情况行驶时，最多能行驶多远?此过程中摩托车的工作电流是多大? 4、 （05 年北京市）如图4 所示，是居民楼电梯结构的截面示意图。A 为电梯厢，厢底有两个动滑轮 B，其功能相当于一个动滑轮，使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持平衡、稳定。C 为配重，起到平衡的作用。在拉力F 的作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。电梯厢最多可同时载乘10 人 （每人的质量均按60kg 计算） 。 现在有 10 人同时乘坐电梯， 电梯厢以 0.5m/s的速度匀速上升，此时拉力为F1，F1的功率为10kw，此

21、时动滑轮C 的机械效率为1；电梯厢运行了12m 后，从电梯上下去了5 个人，此时电梯仍以0.5m/s 的速度匀速上升，此时，拉力F2的功率为P2，动滑轮C 的机械效率为2。 （忽略绳子的重及摩擦，g 取 10N/kg）求： （1）21:（2）拉力 F2的功率 P2F A B C 5、 （ 05 年陕西非课改区）建筑高楼时，常常要用到如图10 所示的简单机械。示意图中的滑轮A与滑车连接，滑轮D 固定在地面塔架上。钢丝绳拉力F 由电动机提供。此滑轮组在1min 内可将质量为 0.45t 的建筑物资匀速提升12m，拉力 F 所做的功为7.2104J（钢丝绳的重和摩擦不计，g取 10N/kg ） 。求

22、： （1）滑轮组的机械效率。（2）钢丝绳拉动的速度。 (3)根据已知条件，再提出一个有关问题并计算（上述已计算出的物理量除外）。6. （ 06 年韶关市）如图小明同学体重为50kg，背着重为60N的书包，书包带与小明的肩部接触的总面积为300cm2求： (7 分) (1) 书包带对小明肩部的压强. (2) 小明背着书包走到了三楼的课室，在这过程中他做的功(3) 此过程小明用了20s他做功的功率是多少图 4 B C F D A 滑车物资图 10 第 6 题图名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - -

23、 - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载第四部分：实验和探究题1、(04 年湛江市 )在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，所用的主要装置如图19 所示。（1）安装好实验器材时，记下钩码和弹簧测力计的位置，然后向上拉动测力计，读出的大小，测出钩码和弹簧测力计上移的高度。（2）某同学正确测出钩码上升的高度为0.1m，钩码总重为1N，其他被测和计算的数据如表1 所示，则表 1 中肯定错误的数据是和。（3） 若表 1 中只有这两项数据是错误的，当把错误数据改正之后，由此测得此滑轮组的机械效率； （ 4）若用上述装置改为提升总重为2N

24、的钩码，而保持其他操作不变，则此滑轮组的机械效率将。（填“变大” 、 “变小”或“不变” ）表 1：2、一个力学实验箱中有如下器材：A、刻度尺B、量筒 C、天平（配有砝码）D、细线E、小石块 F、空烧杯 G、弹簧秤 H、 “二定二动”的滑轮组I、铁架台 J、钩码 K、盛有水的烧杯。利用上述器材，可以做许多实验。请在下表中作三个力学实验。实验目的（名称）选用器材 （填代号）简要的实验现象或做法例：用天平称石块质量C、 E 当天平平衡时记下天平的读数拉力F/N 测 力 计 上 移距离s/m 有用功W有用/J 总功W总/J 0.4 0.2 0.1 0.08 .图 19 名师归纳总结 精品学习资料 -

25、 - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载一、选择题： 1 、 D 2、D 3、B 4 、C 5、C 6、D 7、A 8 、C 9、D 10、B 11 、C 12、B 13 、C 二、填空题： 1 、 20 4 0 2、1.5 104 500 4107 3、 840 70% 4、4000 80% 5 、 80% 加大被提物体的重量（减少滑轮的摩擦等等） 6 、3000 上到四楼所用的时间 7 、 1.98 105 8、

26、2 80 96 约 92% 9 、 5：1 10、 三、计算题：1、5m/s 600W 1.5105Pa 2、(1)G=mg=(85+15)kg 10N/kg=1000N f=0.1G=100N s=vt=20km/h 1h=20km=2104m w =fs=2106J (2)P=UI=36V20A=720W=0.72kW W总 =Pt=0.72kW1h=0.72kWh=2.592106J =77% 3、解： (1) 轮胎对地面的最大压力为F=pS=2 105Pa1. 510-2m2=3000N (1分) 车最大载重时总的质量为m总=Gg=F g=3000N10N kg=300kg 所以车的最

27、大载重量为m载 max=m总-m车=300kg-80kg=220kg (1分) (2)依题意，电能转化为机械能为W机=80W电 (1分) 所以，充一次电最多能行驶的距离为mNJFWFWS46106 .550105.38.08 .0电机 (1分) 此过程所用时间为ssmmvst34106.5/10106.5 (1分) 所以，摩托车的工作电流为AsVJUtWI13106.548105.336电 (1分) 或WsmNvFP500/1050机 (1分) 所以工作电流为AVWUPUPI13488.0500%80/机电 (1分) 答： (1) 载重量最大不能超过220kg (2) 充一次电以本题所述的情况

28、行驶时，最多能走 5. 6104m 此过程中该车的工作电流为13A说明：用其他解法正确的同样给分4、 设电梯箱和人的重为G ，G人=mg=10 60kg10N/kg=6000N （1）F1=smWvP/5. 021000021=10000N 由于 F1=21(G人+G ） ，则 G=2F1G人=20000N6000N=14000N 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载1=103140

29、00N6000N6000NGGGhGG(hG人人人人）（2）G/=5mg=5 60kg10N/kg=3000N 2=3/17 则1：2=17：10 （3） F2=1/2（G人+G ）=1/2（3000N+14000N ）=8500N （4）P2=F2v=8500N 20.5m/s=8500W5、 （1）提升建筑材料时所作的功为W有=Gh=mgh=0.45103kg10N/kg=5.4 104J W总=7.2104J =75% (2)钢丝绳拉动的距离为s=3h 则钢丝绳的移动速度为v=s/t=3h/t=0 .6m/s (3)滑车上升的速度v车=h/t=12m/60s=0.2m/s (4)钢丝的拉

30、力为F=W总/s=7.2 104J/36m=2000N (5) 额外功为W额=W总W有用=1.8 104J 6、(1) （2 分）(2)G=mg=50kg10N/kg=500N （1 分） W=FS= （G人+G ）h=（500N+60N ） 23m=3360J （2 分）(3) （2 分）答:(1) 书包带对小明肩部的压强为2103Pa. (2) 小明在这过程中小明做的功为3360J. (3) 小明做功的功率168W. 评分说明：各答题步骤按上面分步给分，没有作答扣1 分；没写 (写错 )单位、不用符号表示单位、运算过程不带单位的扣1 分；不重复扣分. 四、实验探究题：1、 （1）匀速拉力（

31、2）0.2m 0.08J （ 3）62.5% （4）变大2、（1）测滑轮组机械效率A、D、G、H、I、J （2）测水的密度B 、 C、 F、 K （3）测石块的体积B 、 D、 E、 K （4）测力的大小G （5）测石块密度器材为： B、C、D、E、K前面部分参考答案二、 1（答案： A：不做功；不做功；不做功；做功；做功/ B：15N; /摩擦力；重力和拉力/ C：30；0/ 1：1）2（答案：额外；有用/ 500；600； 100/ 3.6107J；比此值大，因为有水管阻力、机器摩擦等额外功的影响 / 选 CD/ 约 86% ）3（答案： 20W；在 1s 内对物体做了20J 的功 / 选 C/ 提示：由公式P=Fv 来判断，注意一辆汽车的最大功率是固定的/ 3000W / 小明）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -