专题简单机械功和功率

-1-专题：简单机械、功和功率一、中考解读高频考点常考题型2012中考热度复习提示功选择、简答、分析计算★★★理解功的概念，知道功的单位，应用的公式进行简单的计算，解释做功伴随能的转化(或转移)。其中用功的概念和公式计算考查相对较多功率选择、简答、分析计算★★★说明功率的概念，知道功率的单位，应用功率公式进行简单的计算，从能的转化来说明功率简单机械选择、简答、实验与探究、分析计算★★★★指认杠杆的五要素，绘制动力臂和阻力臂，概述杠杆的平衡条件并应用其解决简单的问题，举例说出人体中的杠杆；辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组，知道它们的特点，使用滑轮组解决简单的问题，滑轮组的考查限于两个滑轮。该考点历年必考，试题难度中等机械能选择、简答、实验分析★★影响动能和重力势能大小的因素；机械能守恒定律成立的条件；机械效率选择、简答、实验与探究、分析计算★★★★滑轮组机械效率大小的影响因素，有关机械效率的简单计算二、考点聚焦考点1：功1.做功的两个必要出素：一是：作用在物体上的力；二是：物体在力的方向上通过了一段距离。2.公式：W=F·S（功=力×距离），F：作用在物体上的力；S：物体在F方向上通过的距离。3.单位：焦耳，简称为“焦”，符号为“J”，1焦耳=1牛·米4.实质：功是能量转化的量度，即_做多少功就有多少能量发生转化[提醒要点](1)必须注意作用在物体上的力和物体通过距离的方向是否一致。(2)做功的多少与物体是否做匀速直线运动无关。考点2功率（表示物体做功快慢的量）1、定义：物体在单位时间里完成的功叫功率。2、公式：。3、单位：瓦特，简称“瓦”，符号“W”1瓦=1焦／秒，1千瓦=1000瓦。[提醒要点]（1）功率不表示做功的多少，功率越大，做功越快，并不表示做功越多。（2）在进行有关功率的计算时要注意单位的统一。-2-考点3简单机械杠杆：一根硬棒，在力的作用下如果能绕固定点转动。这根硬棒就叫杠杆，杠杆可以是直的，也可以是弯的。1.杠杆的五个要素：1)支点：动力：使杠杆转动的力（用F1表示）。2)阻力：阻碍杠杆转动的力（用F2表示）。3)动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离（用l1表示）。4)阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离（用l2表示）。2.作力臂的步骤：（1）找支点；（2）作力的作用线；（3）从支点向力的作用线画垂线；（4）标出力臂。3.杠杆平衡状态：静止状态或匀速转动状态4.杠杆平衡条件的表达式：F1l1＝F2l2或错误!未找到引用源。实验中应使杠杆处于水平位置平衡，以便于读出力臂的大小。5.杠杆的类型（按力臂大小分）：1)省力杠杆：l1l2，F1F2省力、但多移动距离。如羊角锤、剪铁皮用的剪子等。2)费力杠杆：l1l2，F1F2费力、但可以少移动距离（省距离），如钓鱼竿、镊子等。3)等臂杠杆：l1＝l2，F1＝F2，既不省力也不费力，又不多移动距离，如天平、定滑轮等。滑轮：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。1.定滑轮：使用时滑轮的位置固定不变；定滑轮实质是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆；使用定滑轮时不能省力，但可以改变力的方向。2.动滑轮：使用时滑轮随重物一起移动；动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆；使用动滑轮可以省一半力，但不能改变力的方向。3.滑轮组：定滑轮和滑轮组的组合，使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之—。[提醒要点]使用机械有的可以省力，有的可以省距离，但使用任何机械都不能省功。承担总量包括物体的重，动滑轮的重，以及绳子与滑轮间的摩擦力等。考点4：机械能1.动能：物体由于运动而具有的能。（影响因素：质量和速度）2.势能可分为重力势能和弹性势能。1)重力势能是指物体由于被举高而具有的势能．（影响因素：质量和高度）2)弹性势能：物体由于而具有的势能。（影响因素：弹性形变大小）3.机械能：动能和势能的总和4.机械能守恒定律：动能和重力势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力。机械能的总量保持不变。考点5：机械效率：有用功跟总功的比值。叫机械效率，常用η表示。1.有用功：利用机械时，需要做的这部分功用W有表示。2.额外功：使用机械时，不需要但又不得不做的那部分功用W额外表示。3.总功：有用功与额外功的总和，用W总表示。即W有用+W额外=W总。4.机械效率的公式：5.错误!未找到引用源。[提醒要点]:1．机械效率反映了有用功在总功中占的比例大小，机械效率总小于1。2、提高机械效率的力法：减少机械自身重（动滑轮重）；减少机械的摩擦等来减小额外功。-3-三、易错点分析1、做功的两个必要因素【典例1】（2010•恩施州）在校运会中，小翔参加了铅球比赛．如果他用200N的力，将重50N的铅球投到了10m远处．则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（）A．做功2000JB．做功500JC．没有做功D．条件不足，无法计算2、功率大小的意义【典例2】下列关于功率的说法正确的是（）A、做功多的物体功率一定大；B、做功时间长的物体功率一定小C、完成相同的功，做功时间短的物体功率一定大D、做功越多、做功时间越长的物体功率一定大3、杠杆概念的理解【典例3】关于杠杆的下列说法中，正确的是（）A杠杆必须是一个直棒B杠杆一定要有支点C杠杆只能是直的，不可以是弯的D作用在杠杆上的两个力是反方向的4、寻找杠杆上的五要素【典例4】在海南举办的大力士比赛中，有一个项目是把车轮推上台阶。下面把车轮推上台阶的四种方法，推力的作用点相同，推力的方向不同，如图所示，则哪一种推法最省力（）5、杠杆平衡条件的应用【典例5】如图所示，杠杆AC（刻度均匀，不计杠杆重）可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体．为使杠杆平衡，应在杠杆上的_____点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是___________．6、识别人体中的杠杆【典例6】人体运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的动力作用下绕关节转动，如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨髂相当于杠杆，肱二头肌收缩提供动力．由图可以看出，这是一个（）A．费力、省距离的杠杆B．省力、费距离的杠杆C．既费力，也费距离的杠杆D．既省力，也省距离的杠杆7、解决滑轮问题【典例7】如图所示，在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时，拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁，比较它们的大小（不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦），正确的是（）-4-A．F甲＞F乙B．F乙=F丙C．F丙＜F丁D．一样大8、简单机械的计算问题【典例8】（2010•杭州）如图，长为3m的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩．已知20kg的甲小孩位于板的中点，30kg的乙小孩位于板的左端．现两个小孩均以0.1m/s的速度同时向右慢慢移动____s时间后平板开始转动；乙小孩在这一过程中克服自身重力做功的功率为_________W．（g=10N/kg）9、影响动能和重力势能大小的因素【典例9】如图所示，用力将质量相同的甲乙两物分别沿斜面L1和L2推至平台上。将物体推上平台做的功是W1，比将乙物体推上平台做的功W2多，下列说法中正确的是（）A甲物体的重力势能大B乙物体的重力势能大C两个物体的重力势能一样大D无法判断哪个物体的重力势能大10、机械能守恒定律成立的条件【典例10】如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景．铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是（）11、滑轮组机械效率大小的影响因素【典例11】如图所示利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计．第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η2．则（）A.η1＜η2B．η1＞η2C．η1=η2D．η1和η2的关系无法确定12、有关机械效率的简单计算【典例12】用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则滑轮组的机械效率为__________；若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是_________J．-5-四、易错题针对练习