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《中考專題:功和功率》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、功和功率【重點(diǎn)難點(diǎn)提示】1.重點(diǎn)是功和功率以及機(jī)械效率的概念。2.難點(diǎn)是做功的兩個(gè)必要因素以及對(duì)有用功和額外功的理解和運(yùn)用。3.考點(diǎn)是功的兩個(gè)必要因素;功的公式和單位;功率的公式和單位;功的原理;機(jī)械效率的概念和公式;測(cè)定滑輪組的機(jī)械效率。本節(jié)知識(shí)是中考命題大綜合題的重要內(nèi)容,是考查學(xué)生計(jì)算能力,分析解決問(wèn)題能力的落腳點(diǎn),分值在10分以上?!窘?jīng)典范例引路】例1起重機(jī)用鋼繩起吊重為l×103N的重物,先沿豎直方向?qū)⒅匚飫蛩偬岣?0m,再沿水平方向?qū)⒅匚飫蛩僖苿?dòng)9m,然后又將重物提高lm,起重機(jī)對(duì)重物共做了多少功?分析:起重機(jī)用鋼繩提取
2、重物,繩對(duì)重物所做的功就是起重機(jī)對(duì)重物所做的功。繩對(duì)重物做功有三個(gè)過(guò)程,第一、三過(guò)程繩沿豎直方向提升重物,重物在繩拉力的方向移動(dòng)了距離做了功,第二過(guò)程重物在水平方向移動(dòng)了距離但不是在拉力方向上移動(dòng)的距離,故沒(méi)做功解:根據(jù)W=FS知鋼繩提取重物做功W=Gh=1×103N×(10m+lm)=1.l×104J例2關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.做功越多的機(jī)械功率越大B.機(jī)械效率越高的機(jī)械做功越快C.相同時(shí)間內(nèi)做功越多的機(jī)械做功越快D.機(jī)械效率越高的機(jī)械它的額外功占總功的比越小分析:功率是描述做功快慢的物理量。描述的方法是取單位
3、時(shí)間內(nèi)所完成的功,因此做功越多的機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)完成的功不一定多,故A選項(xiàng)不正確,C選項(xiàng)正確。機(jī)械效率是衡量機(jī)械優(yōu)劣、性能的一種技術(shù)數(shù)據(jù)。衡量方法是取W有與W總的比,比值越大(或W與W總的比值越小)其機(jī)械性能越好,做功的有效程度越高,與做功的快慢無(wú)關(guān)。故選項(xiàng)B錯(cuò),D正確。解:選AB。例3一臺(tái)抽水機(jī)在10分鐘內(nèi)把3.6m3的水抽到10m高處,若抽水機(jī)的效率是0.6,那么動(dòng)力機(jī)供給抽水機(jī)的功率多大?(g取10N/kg)分析與解答:抽水機(jī)10分鐘抽水做功W有用=Gh=vgh=l×103kg/m3×3.6m3×10N/kg×10m=3.6
4、×105J動(dòng)力機(jī)對(duì)抽水機(jī)做功W總=動(dòng)力機(jī)輸給抽水機(jī)功率P總=例4利用圖4-15的滑輪組提取重物把800N的貨物勻速提取時(shí)需用250N的力拉繩子,不計(jì)繩與滑輪的摩擦,求:①若把1×103N的重物勻速提取,作用在繩自由端的拉力至少多大?②若人重500N,利用這個(gè)滑輪組向下拉繩提取貨物的最大機(jī)械效率多大?圖4-15分析與解答:設(shè)重物在拉力F的作用下上升h,由W總=W有+W額得F·4h=Gh+G動(dòng)h,故動(dòng)滑輪總重G動(dòng)=4F-G=4×250N-800N=200N(1)當(dāng)重物G′=1×103N在拉力F′作用下上升h時(shí),根據(jù)W總=W有+W額得F′
5、4h=G′h+G動(dòng)h,故F′=(G′+G動(dòng))=(1×l03N+200N)=300N。(2)當(dāng)拉力F″=G人=500N將重為G″的重物勻速提取時(shí),根據(jù)W總=W有+W額得F″4h=G″h+G動(dòng)h知G″=4F″-G動(dòng)=4×500N-200N=1800N,故滑輪組最大的機(jī)械效率=例4.某人用圖4-16所示裝置將貨物從斜面底瑞拉上斜面頂端,已知斜面長(zhǎng)5米,高3米,拉力100N,貨物重250N,不計(jì)動(dòng)滑輪重和繩與滑輪間的摩擦,求:(1)拉力做的功;(2)斜面對(duì)物體的摩擦力;(3)斜面的機(jī)械效率。分析與解答:(1)當(dāng)貨物上升3m時(shí),在拉力F方向上
6、移動(dòng)的距離S=2L=2×5m=10m,拉力F做功W總=FS=100N×10m=l×103J。(2)提取重物做功W有=Gh=250N×3m=750J克服重物與斜面的摩擦做功W額=W總一W有=l×103J-750J=250J,斜面對(duì)物體的摩擦力3)斜面的機(jī)械效率=【解題技巧點(diǎn)撥】做功有兩個(gè)必要因素,兩個(gè)因素缺一不能算做功,例如:手中提一桶水不動(dòng),雖然手用了力但沒(méi)有在提力方向上移動(dòng)距離;再如:物體在光滑的水平面上憑慣性勻速移動(dòng)10米,物體移動(dòng)了距離但作用于物體在水平方向的力為零,兩種情況都不能說(shuō)對(duì)物體做了功。對(duì)功的原理應(yīng)從以下兩個(gè)方面來(lái)理
7、解。一是理想機(jī)械做功時(shí)由于不存在克服機(jī)械自身重和摩擦做額外動(dòng),故有W總=W有,用文字表達(dá)為:使用機(jī)械時(shí)人們所做的功都等于不用機(jī)械而直接用手做的功。二是實(shí)際機(jī)械做功時(shí)由于額外功的存在,故有W總=W有+W額。用文字表達(dá)為:動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功都等于機(jī)械克服阻力所做的功。無(wú)論是哪一理解,使用任何機(jī)械都不省功普遍正確。對(duì)機(jī)械效率的理解應(yīng)注意三點(diǎn):①機(jī)械效率是一個(gè)比值沒(méi)有單位。②機(jī)械效率總小于l。③機(jī)械效率是衡量機(jī)械做功有效程度的物理量,它反映了機(jī)械的性能。公式P=F·V說(shuō)明:功率一定的機(jī)器其牽引力與運(yùn)動(dòng)的速度成反比。汽車爬坡時(shí),司機(jī)換檔減速目
8、的是為了增大汽車的牽引力?!揪C合能力訓(xùn)練】一、選擇題1.在下列情況下,力對(duì)物體做了功的是()A.用力舉著物體在空中不動(dòng)B.手提重物在水平方向上勻速移動(dòng)C.小球在光滑的水平面上勻速滾動(dòng)D.木塊在光滑的斜面上勻速滑下2.下列有關(guān)功率的說(shuō)法