中考物理·功 功率 機械效率

一、功

作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過了一段距離，我們就說這個力對這個物體做了功。

（初中是恒力功，變力做功不考，在高中大學功的定義是力在空間上的累積。）

（1）理解判斷的依據：

　　依據：做功的兩個必要因素。力和力作用點在力的方向上通過的距離。

　　重點：力的作用點在力方向上通過的距離。

比如，一個物理在地面上滑動一段距離，但物體給地面的摩擦力就不做功，因為，物體給地面的摩擦力，它的作用點沒有移動，隻是物體給地面作用的受力點在依次更替不同的受力點，但每個點都沒有移動。

（2）不做功的常見三種情況：

　　A. 物體受力，但物體沒有在力的方向上通過距離

　　B. 物體移動了一段距離，但在此運動方向上沒有受到力的作用(如物體因慣性而運動)

　　C. 物體既受力，又通過一段距離，但兩者方向互相垂直(如起重機吊起貨物在空中沿水平方向移動)。

（3）在分析做功情況時還應注意以下幾點：

　　1，做功必須指出是哪一個力對哪一個物體在哪一過程中做功 是拉力做功，摩擦力做功，還是什麼力做功。

　　2，什麼叫物體克服阻力做功：若物體在運動方向上受到一個與此方向相反的力F的作用，我們通常說物體克服阻力F做了功，或者說這個力做了負功。

二、對公式W＝FS的理解

1.公式： 一般式 W＝Fs

　　常用式 W＝Gh(克服重力做功)，或W＝f阻s (克服摩擦阻力做功)

2.單位： 焦耳(J)

（1）有力才有可能做功，沒有力根本不做功。

（2）F與s的方向應在同一直線上（初中要求），同向或反向

（3）做功的多少，由W＝Fs決定，而與物體的運動形式、與其他力無關。

三、功率

1.物理意義：表示物體做功的快慢。不是做功多少，做功很多，也許做工不快，功率小。

2.定義：功與做功所用時間之比叫做功率。

3.計算式

4.單位 瓦(W)

（1） 注意區别功與功率：功率與功是兩個不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”則表示做功的“快慢”，“多少”與“快慢”的意義不一樣。

（2）由P＝W/t變形為P＝F·v可知：功率一定時，力F與速度v成反比。

四、機械效率

為了表示有用功在總功中所占的比例，物理學中引入了機械效率，它等于有用功W有與總功W總之比，符号為η。

（1）公式為，它是一個百分數。η的值越大，表明有用功在總功中所占的比例越大，機械的效率越高。

（2）η的值總小于100%，由于機械本身的摩擦力或重力不可能為零，所以有用功總是小于總功。

五，舉例分析：

1、下面情況中，人對物體做功的是（ ）

A. 舉重運動員舉着杠鈴不動

B. 人用力卻沒有把重物提起

C. 某同學提着水桶在水平路面勻速行走

D. 旅客提着行李走上樓梯

【解析】A、B均屬于有力作用但沒通過距離；C桶運動方向與施力方向垂直；D具備做功的兩個必要因素，人對行李施力，行李沿拉力方向有移動距離，D選項中人對行李箱用向上的力，并且在力的方向上移動了距離，所以人對物體做了功。故選D

2、某人用50N的力，将重30N的鉛球抛到7m遠處，這個人對鉛球做的功為（ ）

A、350J　B、210J 　C、0 　D、無法計算

【解析】鉛球的運動可以分為兩個階段：第一個階段是人推鉛球，第二個階段是鉛球在空中飛行。注意：在第一個階段，在人推力的作用下，鉛球移動了一段距離，但這個距離不是7m，你的手不可能長7m；具體是多少，題中未給出，無法判斷。故選D

3、如圖所示，用滑輪組提起重400牛頓的貨物，所用的拉力F是250牛頓，繩子的自由端被拉下4米，求總功、有用功、滑輪的機械效率各是多少?

【解析】

W總＝Fs＝250牛×4米＝1000焦耳,

重物升高的高度h＝s／2＝4米／2＝2米

W有＝Gh＝400牛頓×2米＝800焦耳

4、一台拖拉機，它以20千瓦的功率勻速耕地，速度為7.2km/h。求：

（1）這台拖拉機耕地時的牽引力，（2）這台拖拉機每小時所做的功。

【解析】（1）由P=Fv得：

（2）W=Pt=2×104W×3600s=7.2×107J

5、用如圖所示的實驗裝置測量杠杆的機械效率，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使挂在較長杠杆下面的鈎碼緩緩上升。

　　（1）實驗中，将杠杆拉至圖中虛線位置，測力計的示數F為________N，鈎碼總重G為1.0 N，鈎碼上升高度h為0.1 m，測力計移動距離s為0.3 m，則杠杆的機械效率為________％。請寫出使用該杠杆做額外功的一個原因：________________________________________________________________。

　　（2）為了進一步研究杠杆的機械效率與哪些因素有關，一位同學用該實驗裝置，先後将鈎碼挂在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數據：

次數

鈎碼

鈎碼總重G/N

鈎碼移動距離h/m

拉力F/N

測力計移動距離s/m

機械效率η

1

A點

1.5

0.10

0.7

0.30

71.4

2

B點

2.0

0.15

1.2

0.30

83.3

根據表中數據，能否得出“杠杆的機械效率與所挂鈎碼重有關，鈎碼越重其效率越高”的結論？

　　答：______________________________；

請簡要說明兩條理由：

　　①________________________________；

②____________________________________________________。

【解析】杠杆的機械效率。

　　第（2）問中研究杠杆的機械效率與所挂鈎碼重的關系，應控制其他量不變，所以應保持兩次實驗時鈎碼挂在同一位置。實驗結論的得出要進行多次測量，減少偶然因素。

上車

8:15

下車

8:25

單價

2.40元

裡程

10.0千米

金額

**元

6. 李老師乘坐大衆出租車在平直公路上勻速前進，出租車發動機功率80千瓦，乘車到達目的地時發票如圖16所示，求：

（1）出租車行駛的時間；

（2）出租車在這段時間内所做的功；

（3）出租車的牽引力。

【解答】

3.（1）F＝G＝200牛

（2）W＝FS ＝200牛×3米＝600焦

4． L1＝OB－AB＝30厘米－10厘米＝20厘米；F2＝G＝60牛

F1L1=F2L2

F1×20厘米 = 60牛×30厘米

F1=90牛

5．（1）t=8:25－8:15=10分鐘=600秒

（2）W=Pt=80000瓦×600秒=4.8×107焦

（3）F=W/S=4.8×107焦/1×104米=4800牛

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