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1、机械功、机械效率一、知识概述本周我们学习i个新的物理量——功。首先介绍什么是功，怎样才算做了功，接着我们探讨做功快慢的问题，引入功率的概念，最后我们讲一讲做功中的效率问题，明确总功、额外功与有用功，引入机械效率的概念，并探究如何来提高机械效率。木周知识与上周所讲的简单机械密切相关，注意我们研究的是机械功。二、重难点知识剖析（一）功1、力学上的功是指：当一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过了一段距离，那么这个力对物体做了功。2、力学上的功必须具备两个因素：一个是作用在物体上的力，二是物体在
2、力的方向上通过的距离。3、功等于力F跟物体在力的方向上通过的距离S的乘积，即W=FSo4、在国际单位制屮，功的单位是焦耳，符号是J,U=lN*mo例1、下列儿种情况，关于力对物体做功的说法正确的是（）A.陷在泥里的马车，两匹马用丿J拉车，虽然车没被拉动，但马对车做了功B.在光滑冰面上匀速滑行的冰块，是因为有力对它做功才一直运动的C.用力扛着一袋米，沿水平方向前进，人对米袋做了功D.用竖直向下的力压桌而，压力没有做功解析：要判断一个力是否对物体做功，主要依据是看是否包含功的两个必要因索，同时具备的才
3、是做功。选项A中，马虽然对车用了力，但并没有使车在力的方向上移动距离，属于“劳而无功”,故选项A错；选项B中，冰块在光滑冰而上靠惯性作匀速直线运动，在运动方向上不会受到力的作用，这属于物体通过了距离，但没有力作用的情况，是“不劳无功”，故选项B错;选项C屮，人扛着米袋行走，看起來这--过程既有力乂有距离，但移动的距离并不是力的方向上，人施给米袋一个竖直向上的力，而米袋并没有沿向上的方向移动距离，只是在水平方向上移动了距离，故选项C错；选项D中只冇力而没冇发生距离，属于没冇做功，故选项D正确。例2、
4、某人从6m深的井里提起一桶总重为150N的水，并提着这桶水沿水平路而行走50m,再走上一段氏为5m,高3m的楼梯。问这个人在这段时间内对水桶共做了多少功？解析：功等于力F跟物体在力的方向上通过的距离S的乘积，即W=FSo在计算功的大小的过程中应注意：式中的F,S是对应的，S—定是在F的作用卜-在力F的方向上通过的距离。当人从井里提起这桶水时，人对水桶做了功，做功的大小为Wl=G*hl=150Nx6m=900J当人提着水桶沿水平路面行走50m的过程中，人没冇对水桶做功，即W2=0当人提着水桶走上楼梯
5、时，人对水桶做了功，水桶沿力的方向发生的距离应是楼梯的高度即W3=G*h2=150Nx3m=450J故人对水桶其做功W=W1+W2+W3=900J+450J=1350J（二）功率1、单位时间里完成的功，叫功率，符号为P。功率是描述做功快慢的物理量。2、功率的计算（1）功率的定义式：山功率的定义可得岀功率的计算公式为：（2）对公式的理解。①由公式可知，做功的快慢与做功的多少是不同的。做的功多，做功不一定快，即功率不一定人，因为这个功可能在较长的时间内完成。做的功也不一定多，因为做功的时间可能很短。要
6、比较功率的大小。必须同时考虑两个因素：做功的多少和完成这些功所用的时间。做功相同时，时间少的功率大；相同时间内做功多的其功率大。①公式，反映的是平均功率，即在时间t内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。②当物体在力F的作用下，以速度v匀速运动时，公式可变形为即功率等于力少力的方向上运动速度的乘积。利用P=FvnJ*以知道：汽千在上坡吋，当功率一定时，减慢速度是为了增大上坡时的牵引力，这样有利于上坡。3、功率的单位：瓦特，符号W,1W=1J/S例3、如图所示，在滑伦组的作用下，物体A沿水平面以0.
7、2m/s的速度匀速前进了2m,已知A重300N,拉力F的功率为12W,不计绳和滑轮重，则拉力F=N,拉力做功J。解析：由公式可知，当物体匀速运动时，其中F是作用在物休上的力（恒力），是力方向上的速度。设物体移动的距离为s,绳了自由端移动的距离为得s/=3s=3x2m=6m,物体的运动时间,则拉力做功时间也是10s。由得W=Pt=12Wxl0s=120J又由W=Fs，得木题记算拉力F时还可用下述方法：VF=3VA=3xO.2m/s=O.6m/s由PF=FvF得用公式P=Fv來计算功率或相关物理量时，
8、一定要注意v是力F移动的速度。例4、高出水而36m处有一水箱，容积为50m3,现耍在lh内用一水泵给水箱充满水，则这台水泵的功率至少是多少KW?（g=10N/kg）解析：题冃要求功率，根据,其中W=Gh,G为50m3的水重力，h为水箱的高度为36m,t为lh。水的重力t=lh=3600s由，功率为所以水泵的功率应不小于5KW。功率的计算一定要抓住公式，弄清处是谁作功，作功的大小为多少，以及作这些功所用的时间。另外要注意公式中各个物理量的单位，都要用国际单位。（三）机械效率1、人们利
