教科版：初中物理功和功率、机械效率、机械能

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1、功和功率一、基本知识点：1、力学中的“功”包含的两个必要因素是：①作用在物体上的力F；②物体沿力的方向移动的距离s。2、功的计算公式：①W＝Fs；②W＝Pt。功的单位是J（与电功的单位相同）。注意：⑴功的计算公式的习惯表现形式：①W＝Fs（水平方向上）；②W=Gh（竖直方向上）。⑵体会“J”这个单位的大小：把一个苹果从地板拣到饭桌上，所做的功大约就是1J。3、功率是表示物体做功快慢的物理量；物体在单位时间（或1s钟）做的功叫做功率；计算公式是P＝W/t；4、在国际单位制中，功率的主单位是W，1W=1J/s；1kW=

2、103W。注意：体会“W”这个单位的大小：如果你用1s钟把一个苹果从地板拣到饭桌上，你的功率大概就有1W。※5、功的原理就是使用任何机械都不省功。二、典型例题：【例1】下列过程中，力做了功的是[]A．小孩用力推一辆小车，但没有推动B．小孩用力向上提一袋大米，但没有提起来C．大扫除时，一个同学将一桶水从教室前面提到教室后面D．大扫除时，一个同学将一桶水从底楼提到四楼的教室里【试一试】小明在下列过程中，没有做功的是[]【例2】用100N的水平拉力拉着重500N的物体沿水平方向移动了10m，求拉力做的功。注意：这里的重5

3、00N是个“陷阱”。【试一试】1、用50N的力拉着重为100N的物体沿水平方向前进了10m，在计算拉力所做的功时，正确的式子是[]A．W＝50N×10mB．W＝100N×10mC．W＝(50＋100)N×10mD．W＝(100－50)N×10m2、体育课上，小明用50N的力将重为40N的实心球扔了10m远，则小明对实心球所做的功[]A．500JB．400JC．0JD．无法确定【例3】把重200N的箱子搬上10m高的楼，人对箱子做了多少功？【试一试】起重机的钢绳把重500N的物体吊高了5m，接着又吊着该物体沿水平面移

4、动了4m，在此过程中，起重机对物体做的功[]A．W＝500N×5mB．W＝500N×4mC．W＝500N×(5＋4)mD．W＝500N×(5－4)m【例4】质量为60kg的人用1min爬到了12m高的楼上，求此人的功率是多少？解：⑴人上楼时，对自己做的功为：⑵人的功率为：【例5】功率为1kW的机器工作1h做功多少？【例6】一台抽水机每小时能把100m3的水抽到18m高的地方，求抽水机的功率。解：⑴抽水机每小时做的功为：⑵抽水机的功率为：【例7】如图，在拉力F=15N的作用下，重G=100N的物体以1m/s的速度做匀

5、速直线运动了5s，求拉力F所做的功及拉力的功率。解：当物体以1m/s的速度运动时，绳子被拉出的速度是2m/s，∴5s里绳子被拉出的长度为s=vt=2m/s×5s=10m；拉力F所做的功为W=Fs=15N×10m=150J；拉力F的功率为。注意一个有用的推导公式：，即：P=Fv。上题另解：绳子被拉出的速度为v=1m/s×2=2m/s；∴拉力F的功率为P=Fv=15N×2m/s=30W。※【例8】为治理渠江航道，工程船用钢丝绳将河底上一段废桥墩系住匀速吊出水面，如图甲。桥墩始终以0.2m/s的速度匀速上吊，机械输出功率

6、随时间变化的图象如乙图（不计机械自重与摩擦）。求：⑴河水对河底的压强；⑵第6页（共7页）桥墩浸没在河水中时所受的浮力。（本题系广安市2012年中考题，有一定难度）解：⑴从图像可知，30秒才将桥墩吊出水面；∴桥墩所在位置距离水面的深度为h＝0.2m/s×30s＝6m；∴p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6m＝6×104pa；⑵从图像可知，桥墩全部浸没在水中时，机械的功率为6kW；∴由公式P＝Fv得这时拉力为F＝p/v＝6×103W/0.2m/s＝3×104N；又，从图像可知，桥墩全部离开水面时，机械

7、的功率为10kW；∴这时的拉力F＝p/v＝10×103W/0.2m/s＝5×104N；∴F浮＝5×104N－3×104N＝2×104N。⑵另解：桥墩完全浸没在水中时，功率为6kW，在水中做的功：W水＝P水t＝6×103W×20s；又，W水＝G水h水＝G水×0.2m/s×20s；∴桥墩在水中的重为G水＝3×104N。桥墩被吊离水面后，功率为10kW，在空气中做的功：W空＝P空t＝10×103W×30s；又，W空＝G空h空＝G空×0.2m/s×30s；∴桥墩在空气中的重为G空＝5×104N。∴桥墩受到的浮力F浮＝G空－

8、G水＝5×104N－3×104N＝2×104N。【试一试】1、如下左图，质量为2kg的物体在拉力F=5N的作用下以1m/s的速度做匀速直线运动，求拉力2s所做的功及拉力的功率是多少？【答案：10J；5W】2、如上右图，在拉力F=15N的作用下，重G=100N的物体以1m/s的速度做匀速直线运动，求拉力的功率。【答案：45W】※3、汽车发动机的功率P是固定的，