《功、功率和机械效率》专题复习课教案.doc

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=，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：= 机械效率总是小于1的原因：略（5） 斜面的效率：=（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。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= =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120Wc、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 F第1题图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100J2（05常州）关于力、距离、功与功率的关系，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、乙。则下列关系正确的是（ ）F甲GF乙G甲乙AF甲F乙 BF甲F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 A1.8106J B3.6106W C10kW D3.6107W5（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图46. （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） （ ）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 D238（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，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2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。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第13题图甲 乙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（ ）A.若G1 = 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 J 2（05徐州）一架我国自行研制的歼-8战斗机的质量为1.5103kg，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75（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= 。第10题F乙F甲第11题10、（06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：计算题第1题图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）20063620852015(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：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2105Pa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3.5lO6J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1.510-2m2，那么其载重量最大不能超过多少kg?(取g=10Nkg)(2)若该车以10ms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?BCF DA滑车物 资图104、（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。（忽略绳子的重及摩擦，g取10N/kg） 图4求：（1） （2）拉力F2的功率P2 FAB 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：（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）。第6题图 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。.图19（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”）拉力F/N测力计上移距离 s/m有用功W有用/J总功W总/J0.40.20.10.08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、1.5104 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、1.98105 8、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)kg10N/kg=1000N f=0.1G=100N s=vt=20km/h1h=20km=2104mw =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=2105Pa1.510-2m2=3000N (1分) 车最大载重时总的质量为m总=Gg=Fg=3000N10Nkg=300kg 所以车的最大载重量为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 (1分) 此过程所用时间为 (1分) 所以，摩托车的工作电流为 (1分) 或 (1分) 所以工作电流为 (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=1060kg10N/kg=6000N（1） F1=10000N 由于F1=(G人+G），则G=2F1G人=20000N6000N=14000N1=（2） G/=5mg=560kg10N/kg=3000N2=3/17 则1：2=17：10（3） F2=1/2（G人+G）=1/2（3000N+14000N）=8500N（4） P2=F2v=8500N20.