初中物理功的原理课件
初中物理功的原理课件
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课件名称：功的原理
制作平台：FlashMX
1、本课件由洛阳市第27中学孙少辉老师依据人教版初中物理教材的相关内容制作而成。
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人教版初中物理讲义第十一章《功和机械能》（学生版） 第1节功 一、要点梳理 1．功的认识： 一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动一段距离，我们说这个力对物体做了功。 2．做功的两个必要因素： 一是作用在物体上的_________，二是物体在这个力的方向上的_____________。 3．不做功的三种情况： ①物体受到力的作用，但不运动（劳而无功）； ②物体没有受到力，但由于惯性运动了一段距离； ③物体受到力的作用，但力的方向与物体运动方向垂直，该力对物体运动没有贡献。 4．功的定义：物理学中，把_________与在力的方向上______________的乘积，叫做功。 5．功的公式：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） 6．功的单位：___________。 7．在分析做功情况时还应注意以下几点： A．当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功。 B．一个物体同时受几个力的作用时，有一些力做了功，有些力没有做功。因此，讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。 C．什么叫物体克服阻力做功：若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。比如：在竖直向上，物体克服重力做功，功的大小为W=Gh；在水平方向上，物 体克服摩擦力做功，功的大小为W=fs。 二、重点解读 一、做功的两个因素 一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。判断一个力是否做了功，必须同时满足 功的两个必要的条件，缺一不可，否则就没有做功。 【例题1】如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是（）
第12讲机械功功率 12.1 学习提要 12.1.1 功的概念 1.功 如果一个物体在力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。功的大小等于作用在物体上的力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。功的符号为W。 2. 功的计算公式 W=Fs，其中W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离。 3. 功的单位 在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦（J）。1焦=1牛·米（1J=1N·m） 12.1.2 功率的概念 1.功率的物理定义 功率是表示做功快慢的物理量，功率的符号是P。功率大就表示在同样的时间内力所做的功多，或者完成同样的功所用的时间较少。 2.功率的定义 单位时间内所做的功，叫功率。 功率的定义式为P=W/t ，其中P表示功率，W表示功，t表示完成的时间。 3.功率的单位 在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦（W）。1瓦=1焦/秒（1W=1J/s）。 除了瓦以外有时还用千瓦（kw）做功率的单位，它们的换算关系是1kw=1000w。 12.1.3 功的原理 使用任何机械都不能省功，这个结论称为功的原理。
使用机械可以省力，但必须多移动距离，也可以省距离，但必须多费力。既省力又省距离的机械是不存在的。功的原理不仅适用于简单机械，也适用于各种复杂的机械。 12.2 难点解释 12.2.1 理解“功”的意义 物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”或“工作”的含义不同。在物理学中，“做功”是指作用在物体上的力F和物体在力的方向上通过的一段距离S这两个必要因素同时存在的物理过程。这两个因素缺一不可，缺少了其中任何一个条件，物理上就说没有做功。 根据做功的两个必要因素，下面三种情况中力没有做功。 （1）物体受到力的作用，但没有通过距离。例如人用力推一个笨重的物体而没有推动；一个举着物体不动，力都没有对物体做功。 （2）物体不受外力，例如物体由于惯性做匀速直线运动，物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，没有力做功。 （3）物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直。例如人在水平面上推车前进，重力的方向是竖直向下的，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离， 因此重力没有对车做功。 12.2.2 理解功率的另一个单位：马力 日常生活中人们经常说，这台手扶拖拉机是10马力的，那辆汽车是75马力的，这台空调是1匹、1.5匹等等。匹或马力在历史上是常用的功率的单位，现在国际单位制中已不采用，但在日常生活中还在使用。关于马力的来由，18世纪后半叶，由于改进蒸汽机而出名的英国发明家瓦特（1736-1819），为了找到功率的计量单位，日夜苦思冥想。有一天，他从邻近的酒坊里借了一匹特别强壮的马，找来一根绳子，绳子的一端拴在马上，另一头绕过定滑轮绑在1000磅（1b）的重物上。马向前跑，重物就向上提升。当时马用了1min时间把重物提升了33英尺（ft），功率是550磅英尺/秒（1b·ft/s）。瓦特就把这个功率定义为1马力，用它作文功率的单位。由于换算起来很不方便，我国和世界上绝大多数国家后来都规定1 马力=735W。
初中物理专项复习——功、简单机械 思维导图： 作用在物体上的_________ 做功的两个要素： 物体在____方向上通过的_________ 功 计算公式：_______________________ 单位:____________ ，1 J = 1 N·m 功的原理：使用任何机械都不省功 意义：表示做功______的物理量 定义：单位时间内所做的功 功率 公式：__________________ 功 单位：________、_________ 和 机 定义：物体由于______而具有的能 械 动能 能 影响动能大小的因素 定义：物体由于被举高而具有的能 机械能 ______势能 影响_________大小的因素 势能 定义：物体由于发生______而具有的能 ______势能 影响_________大小的因素 动能和势能的相互转化：在只有动能与势能转化的过程中，机械能的总量 保持不变 知识点1：做功的两个必要因素 一个是作用在物体上的___，另一个是物体在这个力的方向上移动的______。 三种力对物体不做功的情况： 1.有___没有______，例如：费了很大的力去推箱子，但是箱子并没有动。 2.有______没有___，例如：足球离开脚后，虽然还在运动，但是脚对足球不再做功。 3.有___也有______，但是两者相互垂直，例如：手提水桶在水平方向上运动，力的方向为竖直方向，所以不做功。 【练习1】判断下列现象中，人是否对物体做了功（ ） A.举重运动员举着杠铃不动 B.工人将集装箱从地面搬到桌上 C.修理工用力推汽车，汽车没动 D.汽车拉着货物在水平方向上运动 知识点2：功的计算 【练习2】木块在大小为10 N 的水平拉力作用下，沿水平地面前进了5 m ，则拉力做的功为_____ J ；若木块重30 N ，在此过程中重力对木块做的功为___ J. 【练习3】教学大楼每层高为3 m ，小明提着一重50 N 的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，在沿三楼水平走廊走了4 m ，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为（ ） A.0 J B.300 J C.450 J D.500 J 【练习4】某同学用100 N 的力把质量为4 kg 的铅球推到5 m 远处，他推铅球做的功为______J A.500 J B.196 J C.696 J D.缺少条件，无法计算 知识点3：比较功率的大小 【练习5】下列关于功率的说法正确的是 （ ） A.物体做功越多，功率越大 B.物体做功的时间越短，功率越大 C.物体做功越快，功率越大 D.物体做功时间越长，功率越大 知识点4：功和功率的计算 【练习6】一台起重机用3 X 104 N 的拉力在0.5 min 内将一构建向上匀速吊起3 m ，接着有用0.5 min 将构建沿水平方向移动3 m ，求整个过程中起重机拉力所做的功和功率。 知识点5：功率与力和速度 【练习7】某工人用一个动滑轮将重50 N 的物体沿竖直方向匀速提升3 m ，拉力做功的功率为50 W ，若不计摩擦力和滑轮重，则绳子自由端移动的速度是多少？（两种方法计算）
第三册功的原理_九年级物理教案_模板 一、知识教学点 1、知识功的原理 二、能力教学点 1、观察、分析、总结、归纳的能力 2、动手实验能力 3、应用知识解决实际问题的能力 三、德育渗透点 对学生进行物理学史的教育，培养学生热爱科学，为科学勤奋学习的情感 四、重点及解决办法 功的原理。通过学生分组实验，创设物理情景，学生讨论等方法突出重点 五、难点及解决办法 对功的原理的理解，动力对机械所做的功，机械克服阻力所做的功的理解。解决方法：采取演示实验和学生实验相结合的方法，用启发、讨论、交谈法突破难点 六、教具准备 投影片铁制大滑轮一个塑料小滑轮28个杠杆一根钩码28套定滑轮一只细线若干弹簧秤28个 七、教学过程 一、新课引入 1、前面我们已经学过了功和功率，今天我们学习一个与机械做功有关的原理------功的原理。(出示学习目标) 片一： 我们的目标： 1、知道功的原理，能用功的原理分析日常生活中比较简单的实际问题。 2、进一步训练我们观察、分析、概括、推理能力和运用所学知识分析解决实际问题的能力 2、出示一个重物，问：在生活中，要把这个物体运到高处，你有哪些方法？(讨论) 讨论后得出： (1) 可以直接用手把物体拉上去（片二） (2) 可以用杠杆把物体提上去（片三） (3) 可以用动滑轮，定滑轮或滑轮组把物体提升（片四） 3、请大家思考： 用手把物体拉上去，拉力对物体做功了吗？ 用杠杆，动滑轮等简单机械提升物体时，动力对机械要做功吗？如何计算？（W1=FS）机械要对重物做功吗？如何计算？（W2=Gh）机械对工作对象做功，我们就说机械克服阻力做了功。在实际生活中，大家为什么要选择简单机械呢？讨论思考，小结（见投影片五）片二：片三 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页 《共点力作用下物体的平衡》的教案 教学目标
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=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500N 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 ×10m B ．W ＝100N ×10m C ．W ＝(50＋100)N ×10m D ．W ＝(100－50)N ×10m 2、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 ．500J B ．400J C ．0J D ．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动了4m ，在此过程中，起重机对物体做的功[ ] A ．W ＝500N ×5m B ．W ＝500N ×4m C ．W ＝500N ×(5＋4)m D ．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： J 7200m 12kg N 10kg 60h mg Gh W =??=?==/ ⑵人的功率为： W 120s 60J 7200t W P === 【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： J m kg N m m kg Vgh mgh Gh W 6333101818/10100/10?=???====ρ⑵抽水机的功率为： 。kW W s J t W P 55000360010186==?== 【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 W 30s 5J 150t W P === 。 注意一个有用的推导公式：Fv t s F t Fs t W P =?=== ，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 ；
九年级物理功知识点 九年级物理功知识点 1、功 (1)力学中的功：假如一个力作用在物体上，物体在这个力的方向挪动了一段间隔，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。 (2)功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的间隔。两因素缺一不可。 (3)不做功的三种情况：①物体受到了力，但保持静止。 ②物体由于惯_运动通过了间隔，但不受力。③物体受力的方向与运动的方向互相垂直，这个力也不做功。 2、功的计算 (1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上挪动的间隔的乘积。即：w=fs。 (2)符号的意义及单位：w表示功，单位是焦耳(j)， 1j=1n·m;f表示力，单位是牛顿(ns表示间隔，单位是米(m)。 (3)计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的f。②公式中的“s”是在力f的方向上通过
的间隔，必须与“f”对应。③f、s的单位分别是n、m，得出的功的单位才是j。 3、功的原理——使用任何机械都不省功。 导体和绝缘体知识点 1、导体：定义：容易导电的物体。 常见材料：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液 导电原因：导体中有大量的可自由挪动的电荷 2、绝缘体：定义：不容易导电的物体。 常见材料：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。 不易导电的原因：几乎没有自由挪动的电荷。 3、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可互相转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。 物理间隔 间隔的概念与位移的模(或大小)并不完全一样。由于位移是不同时刻(运动起始和终结两个时间点)的同一物体(在质点力学下指的是质点)所处位置的矢量差，其模对应的这一位置之间的连线长。其中由于位移与不同的参考系相关，而不同的参考系可能对应的状态不同，从而带来的问题是不在同一时刻下的坐标空间两点的间隔会发生变化;也就是说针对不同的参考系同一物理过程的位移大小是不同的。
初中八年级下册物理《功的原理》优质课教案教学设计 【学习目标】 知识与技能 了解功的原理，知道使用任何机械都不省功； 会应用功的原理进行简单的计算； 过程与方法 动手实验，通过对数据的分析发现规律； 情感态度与价值观 体验实验成功的快乐，增加对物理课的兴趣。 【教学重点】 使用任何机械都不省功 【教学难点】 实验数据的获得 【教学仪器】杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺（两个）、弹簧测力计（15套）、多媒体课件 【教学过程】 一、复习提问 做功的两个必要因素是什么？ 举例说明。计算功的公式和单位是什么？ （设置这个环节是让学生回忆学过的知识，从而对这一节的内容作铺垫） 二、进行新课 1．引入、提问：使用杠杆、滑轮这些简单机械有的能够省力，有的能够省距离。是不是也能省功呢？今天我们就来探究这个问题。 我们每组实验小桌上都有杠杆和支架、钩码、细线、滑轮、刻度尺（两个）、弹簧测力计。 我们要探究的第一个问题是：使用杠杆是否省功。即手对杠杆做的功与杠杆对重物做的功是否相等。 这个实验中我们要测量哪些物理量？
需要什么工具? 请设计好纪录实验数据的表格： 通过数据分析你能得到什么结论？ （小组讨论、交流。） 2. 使用滑轮是否省功呢？ 即手对滑轮做的功与滑轮对重物做的功是否相等。 这个实验中我们要测量哪些物理量？ 需要什么工具? 情设计好纪录实验数据的表格： 通过数据分析你能得到什么结论？ （小组讨论、交流。） 实验说明：杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计，因为实验研究的是理想机械。 板书：功的原理 （1）使用机械不能省功。这个结论叫做功的原理。 （2）功的原理对任何机械都适用。 分析：对于机械，我们还可从理论分析中得出机械不省功原理。 对于动滑轮，我们通过分析可得出，动滑轮虽省力一半，但使物体上升h 时，手移动的距离是2h，所以人做功W=F·2S=2F·S=G·S,通过滑轮把物体升到某一高度与直接将物体提升到同样高度所做功是相等的。对于杠杆也可做类似分
初中物理功的知识点 物理的力学主要研究的是平衡现象，例如气体、液体、固体的状态方程，各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。物理力学主要借助统计力学的方法。下面是整理的初中物理功的知识点，仅供参考希望能够帮助到大家。 初中物理功的知识点 功 1、做功的两个必要因素：(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况： (1)有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动; (2)有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。 (3)有距离无力：(“不劳无功”)，如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动; 3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。 公式W=FS=Pt 各量单位—W：J(焦耳)F：N(牛顿)S：m(米)P：W(瓦特)t：s(秒) 4、国际单位：将N·m称为焦耳简称焦，符号(J)1J=1N·m 把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。 5、公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力;
②公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。 ③功的单位“焦”(1牛·米=1焦)。 6、常见的功：克服重力做功：W=Gh克服阻力(摩擦力)做功：W=fs 功的原理：使用任何机械都不省功 1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。 2、说明：①功的原理对于任何机械都适用。 ②使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 ④对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)：人做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh) 学好物理的方法和技巧有哪些 全力上课，专心听讲 上课要认真听讲，不走神。不要自以为是，要虚心向老师学习，向同学学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲，如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步，不同看法下课后再找老师讨论，不能自搞一套，否则就等于是完全自学了。入门以后，有了一定的基础，则允许有自己一定的活动空间，也就是说允许有一些自己的东西，学得越多，自己的东西越多。
初中功和功率知识点 一、功 1、定义：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学上称这个力对物体做了机械功，简称做了功。 2、机械功的两个必要因素： 1作用在物体上的力; 2物体在力的方向上通过的距离。 3、认识几种不做功的情况： 1有力，但是在力的方向上通过的距离为零——劳而无功; 2有距离，但是在运动方向上物理没有力的作用-惯性——不劳无功; 3有力，也有距离，但是力和运动方向是相互垂直的——垂直无功; 4、功的大小计算 功的计算公式 W=Fs s必须是在力F的方向上移动的距离; 单位：焦耳 应用功的公式注意： ①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力; ②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 二、功率 和比较物体运动快慢一样，比较物体做功快慢有两种方法： a.做相同的功，比较所用时间的多少。时间越少，做功越快 b.相同的时间内，比较做功的多少。做功越多，做功就越快 c.如果做功的多少和所用时间都不同，就比较单位时间内所做功的多少。单位时间内做功越多。做功就越快。 为了比较物体运动快慢，我们引入了速度的概念，为了比较物体做功的快慢，我们引入功率的概念.
1、功率定义：单位时间内所做的功 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。 3、公式： 说明：①式有极大的用处，但由于书本没出现，被绝大多数同学忽视，它的含义是某 力F产生的功率P等于力F与F的速度V的乘积。 4、单位：瓦特，简称瓦，W 常用单位 kW 1kW=1000W 1w=1J/s ，表示1秒钟内所做的功为1J。 三、功的原理 作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。 简单机械的作用是什么? 省力省距离改变力的方向 那么使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗?我们来看一下，要把重物运到 高处，有哪些方法? l 用手直接把物体提上去 l 用杠杆把物体提上去 l 用动滑轮或者滑轮组把物体提上去 1、内容： 使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功;即：使用任何机械都不 省功。 2、说明： 对于理想机械而言，使用机械做功等于直接用手所做的功。 对于实际机械而言，使用机械做功大于直接用手做的功。摩擦力/机械重力等 3、不省功的原因是什么? 因为省力的机械必定费距离，省距离的机械一定费力，而功=力x距离，省了多少力，必定费多少距离，所以力x距离不变，因此不能省功。 4、既然任何机械都不能省功，但人们为什么还要使用机械呢?
第十五章功与机械能 内容提要 功 1、功 (1)力学中的功：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。 (2)功的两个因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。两因素缺一不可。 (3)不做功的三种情况：①物体受到了力，但保持静止。②物体由于惯性运动通过了距离，但不受力。③物体受力的方向与运动的方向相互垂直，这个力也不做功。 2、功的计算 (1)计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即： W=Fs。 (2)符号的意义及单位：W表示功，单位是焦耳(J)，1J=1N·m；F表示力，单位是牛顿(N)；s表示距离，单位是米(m)。 (3)计算时应注意的事项：①分清是哪个力对物体做功，即明确公式中的F。 ②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离，必须与“F”对应。③F、s的单位分别是N、m，得出的功的单位才是J。 3、功的原理——使用任何机械都不省功。 机械效率 1、有用功——W有用：使用机械时，对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直接用手时必须做的功。在提升物体时，W有用=Gh。 2、额外功——W额外 (1)使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。 (2)额外功的主要来源：①提升物体时，克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。②克服机械的摩擦所做的功。 3、总功——W总： (1)人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功，它等于有用功和额外功的总和。即：W总= W有用+ W额外。 (2)若人对机械的动力为F，则：W总=F•s 4、机械效率——η (1)定义：有用功与总功的比值叫机械效率。 (2)公式：η= W有用/ W总。
初三物理功的原理 机械效率知识精讲 功的原理 机械效率 一. 使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。这个结论叫做功的原理。 在不考虑额外功的情况下，使用机械尽管不能省功，但有以下好处： 1. 使用机械可以改变动力的大小、方向和动力作用点移动的距离，并可以改变做功的快慢； 2. 使用机械能够比较方便的完成人们不便直接完成的工作。 例1：（1995年全国应用物理竞赛试题）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为d ，螺距为h ，手柄末端倒转轴的距离为l ，要举起质量为M 的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？提出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。 分析：施加在手柄上的力使物体克服重力上升。根据功的原理，作用在手柄上的力做的功等于克服物体重力做的功。 转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2π(l+d/2)，垂直给手柄的力F 时所做的功为W 1=FS=F ·2π(l+d/2)，转动一周时重物升高h ，克服物体重力做功W 2=Mgh 。根据功的原理有W 1=W 2，即F ·2π(l+d/2)= Mgh F=Mgh/2π(l+d/2) 为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。 总评：这种螺旋装置在日常生活中有很多地方应用。 二. 机械效率 1. 机械工作的时候，对人们有用的功叫做有用功；对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功；动力对机械的功叫做总功。总功等于有用功和额外功之和，即： W 总=W 有用+W 额外 2. 机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率。 它是表示机械性能的物理量。 3. 公式 η= 总 有用W W ×100% 或η= 总 有用P P ×100% η<1 例1：图中，每个滑轮重1N ，重物重12N ，当重物匀速上升时，力F 应为______N ，整个装置的机械效率η=__________。
沪教版初二物理下册 知识点梳理 重点题型（常考知识点）巩固练习 功的原理 【学习目标】 1、知道功的原理，知道使用任何机械都不省功； 2、知道什么是有用功、额外功和总功； 3、理解机械效率及其影响因素； 4、理解机械效率的计算及公式。 【要点梳理】 要点一、功的原理 使用任何机械都不省功。 要点诠释： 1、 功的原理对任何机械都适用。 2、 使用机械可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。 要点二、有用功、额外功、总功（高清课堂《机械效率》有用功、额外功和总功） 1、有用功：为了达到某一目的而必须做的功。如提沙子上楼时对沙子做的功就是有用功。利用机械工作时对工作目的物做的功叫有用功。 2、额外功：对人们完成某件事情来说没有用，但又不得不做的功，如提沙子上楼时对桶、滑轮等做的功就是额外功。 3、总功：使用机械时，动力做的功，例如：用桶从井中打水。由于工作目的是水，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功，人在整个提水过程中做的功是总功。 要点诠释： 1、总功是有用功与额外功之和，即W 有+W 额外=W 总 2、额外功的产生是因为利用机械做功时，除了对工作目的物做功外，还要克服机械本身的摩擦力或重力做功。 要点三、机械效率 为了表示有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率，它等于有用功W 有与总功W 总之比，符号为η。 要点诠释： 1、公式为总 有W W =η，式中η表示机械效率，它是一个百分数。η的值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，做功的效率越高。 2、η的值总小于100%，由于机械本身的摩擦力或重力不可能为零，所以额外功总是存在的，即有用功总是小于总功。
专题十二 功和功率 水果湖一中 李细家 【知识框架】 一、功 做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上移动的距离 功的计算：力与在力的方向上移动的距离的乘积。W=Fs 。 单位：焦耳(J) 1J=1N ·m 功的原理：使用机械时人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功。即：使用任何机械都不省功。 二、机械效率 有用功：为实现人们的目的，无论采用什么办法都必须做的功。 额外功：并非人们需要，不得不做的功（通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功）。 总功：有用功和额外功的总和。 计算公式：η=W 有用/W 总 机械效率总小于1；因为有用功总小于总功。 三、功率 功率(P)：单位时间(t)所做的功(W)，叫功率。 计算公式：P= t w 。 单位：P→瓦特（w ） 推导公式：P=Fv 。（速度的单位要用m/s ） 【中考例解】 例1如图12-1所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg ，攀爬高度39m ，历时约3min20s. （1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？ （2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图12-2所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的拉力至少要多大？（g 取10N/kg ） 解析：（1）P ＝W /t ＝Gh /t ＝mgh /t ＝80kg ×10N/kg ×39m/200s ＝156W （2）D 滑轮组. 拉力方向向下且更省力 图12-2 A B C D 图12-1
第三节功的原理 1.功的概念及做功的两个必要因素 力与在力的方向上移动距离的乘积叫做功．从概念中可以看出物体做功必须具备两个要素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，两者缺一不可．注意下列三种情况都没有对物体做功： （1）物体移动了一段距离，但没有受到力的作用．例如物体在光滑水平面上做匀速运动．在水平方向没有受到阻力，也没有受到动力，物体由于惯性而运动，因而没有力对物体做功．（2）物体受到力的作用，但没有沿力的方向通过距离．例如，用力推车，车没有被推动．推车的力没有对车做功．又如，一个人举着重物不动，他对重物的举力没有对重物做功．（3）物体受到了力的作用，也通过了距离，但物体移动的距离跟物体受到的力的方向垂直．例如，手用竖直向上的拉力提水桶，沿水平方向移动了一段距离，水桶没有在竖直方向上移动距离，这个拉力也没有对水桶做功． 2.功的计算 在物理学中，把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做功，即功＝力×力的方向上移动的距离，用公式表示为W＝Fs． 公式中符号的意义及单位：W——功——焦耳（J），F——力——牛顿（N），s——距离——米（m）． 注意：应用上述公式计算时，还必须注意以下几点： ①要明确是哪个力对哪个物体做功，或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功． ②公式中的F是作用在物体上的力，公式中的s是物体在力F作用下，“在力的方向上通过的距离”．这句话要引起重视，否则在计算功时容易出错误．例如：某人用50 N的水平推力，推动重100 N的箱子，在水平地面上前进10 m，求人对箱子做的功． 如果按W＝Fs＝100 N×10 m＝1000J计算，其运算是错误的，因为100 N是箱子的重力，方向竖直向下，而人对箱子的推力（50 N）对箱子做了功，其大小为W＝Fs＝50 N×10 m＝500J． ③W＝Fs中的F，是使物体沿着F方向移动s距离过程中，始终作用在物体上的力，其大小和方向是不变的． 3.使用任何机械，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是说使用任何机械都不省功，这个结论就叫做功的原理．斜面就是利用功的原理推导出的省力机械，如用h 代表斜面的高，s代表斜面的长，那么把重物推上斜面时， 功的原理虽然对任何机械都适用，但我们前面讲的都是一种“理想状态”．例如不论是轮轴，还是滑轮及杠杆，都不考虑机械自身的重力及工作时的摩擦力，而这些都是客观存在，所以我们在应用功的原理进行计算（如斜面问题）时，也是一种“理想化”的状态． 典型例题 【例1】在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150 kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留了3s．下列关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是（） A．他在第一阶段内没做功 B．他在第二阶段内没做功 C．他在两个阶段内都没做功 D．他在两个阶段内都做了功 【答案】 B
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=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500N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×10m B．W＝100N×10m C．W＝(50＋100)N×10m D．W＝(100－50)N×10m 2、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．500J B．400J C．0J D．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动了4m，在此过程中，起重机对物体做的功[ ] A．W＝500N×5m B．W＝500N×4m C．W＝500N×(5＋4)m D．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： J 7200 m 12 kg N 10 kg 60 h mg Gh W= ⨯ ⨯ = ⋅ = =/ ⑵人的功率为：W 120 s 60 J 7200 t W P= = = 【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： J m kg N m m kg Vgh mgh Gh W6 3 3 310 18 18 / 10 100 / 10⨯ = ⨯ ⨯ ⨯ = = = =ρ ⑵抽水机的功率为： 。 kW W s J t W P5 5000 3600 10 186 = = ⨯ = = 【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W 30 s5 J 150 t W P= = = 。 注意一个有用的推导公式：Fv t s F t Fs t W P= ⋅ = = = ，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桥墩浸没在河水中时
专题九功和能 易错清单 1 物体做功多,做功的功率就大吗? 先看下表 “做工”区分开,如图所示两个人都“做了工”,但都“没有做功”(2)功率解决的是做功快慢的问题,不仅与做功多少有关,而且还与所用的时间长短有关例如两个人将同一个石块从一楼搬到五楼,所用时间不同,则这两个人对石块做的功是一样的,但功率(做功快慢)不相同 总结功和功率的大小之间不存在必然关系做功多,功率不一定大;同理功率大,做功也不一定多 2 功率相同,机械效率就相同吗?
如上所述,功率是描述做功快慢的物理量,决定于功与所用时间的比值;而机械效率是指有用功占总功的百分比,简而言之,机械效率的大小表示做功的有效程度大小例如如图甲所示,用定滑轮费了很长时间才将重为G的物体提升高度h,则易得功率P几乎为零,而机械效率却是100%(W有=W总=Gh);同理如图乙,设滑 轮的重量为G0,分别用t1、t2(t1≥t2),可求得P1≤P2,但机械效率两次都相同,均为,为定值,只决定于物重G和滑轮重G0,与其他因素无关(前提均忽略绳重及摩擦) 总结功率(做功快慢)和机械效率(做功有效程度)之间不存在任何联系即功率相同,机械效率不一定相同;同理功率大,机械效率不一定高;机械效率高,功率大也不一定大 3 使用机械的目的是提高功率,还是提高效率? 如图甲所示,工人如果不借助任何机械直接用手搬可能无法将油桶搬上汽车,因此它的功率P=0,但效率为100%(W有用=W总功=0);如果借助一个斜面就可以比较轻松的完成这项工作,因此功率P>0,也很容易求得此时的机械效率为80%(W有用=300J,W总=375J) 总结由上述分析不难看出,在日常生活中我们采用机械的目的是为了提高功率,但同时降低了效率 4 功和能 (1)如果物体受力且沿力的方向移动一定的距离,就说力对物体做了功;如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能 (2)一个物体“能够做功”并不一定“要做功”,也不是“正在做功”或“已经做功”因此,能是表示物体做功本领的物理量,属于一种状态;做功表示一个过程,通过做功可以改变物体能的多少 (3)功和能的单位都是焦耳 名师点拨 功和功率的计算 (1)功的计算
（一） 1)概念：如果物体受到力的作用，并沿着力的方向移动一 段距离，这个力就对物体做了功 2)做功的两个必要因素，缺一不可： a)一是要有力的作用 b)二是物体沿着力的方向通过一段距离。 (注意力作用 的阶段性) 3)三种情况对物体没有做功(适当加点分解原理) a)有力作用在物体上，但物体没动 b)有力作用在物体上，物体也通过了距离，但物体移动距离 的方向跟这个力的方向垂直。如手提水桶在水平面上运动 一段距离 c)物体通过了距离，但在物体通过距离的方向上没有力的作 用 4)功的计算和单位： a)计算：在物理学中，把力与物体沿力的方向移动距 离的乘积叫做功。功用W表示 W二FS(其中力的单位是N,距离的单位是m b) 单位：焦耳符号：J 5) 功的原理 a)使用机械时，人们所做的功，都不会少于用机械时直接对 物体做的功，即使用任何机械都不能省功
b)在使用机械做功时，由于机械有重力，机械之间存在摩 擦，所以人们要克服重力和摩擦做功。 c)在理想的情况下，即不考虑机械自身的重力和摩擦的情况 下，人们使用机械时所做的功等于不用机械时直接用手做 的功。 d)既然使用机械不省功，为什么还要使用机械？ ①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有 的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、有的可 以省距离、有的还可以改变做功的快慢 ②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式为： F=hG/s 直接用手做功：W1=Gh 使用斜面做功：W2=Fs 根据功的原理：W2=W1则F= hG/s ( 二) 机械效率 1) 相关概念： a)有用功：利用机械做功时，对人们有用的功叫做有用功。 b)额外功：利用机械做功时，人们不需要但又不得不做的功 叫做额外功。它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做 的功。 c)总功：人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总 功。
第六讲功和功率 一【知识梳理】 1、功和功率 (1)功：当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，就说这个力做了功。功的计算方法为 W=Fs. (2)功率：物体在单位时间内所做的功叫做功率。功率是描述物体做功快慢的物理量。功率的计算公式为P=W/t ,其中一个常用的变形公式为P=Fv. (3)功的原理：使用任何机械都不省功，这个结论称为功的原理。 2、机械效率 (1)功的原理：使用任何机械都不省功。动力对机械所做的功，等于机械克服所有阻力所做的功。 (2) 所有阻力"包才f f阻=£目标+f 机械重力+f 摩擦 (3)效率”是指一种机械或装置在工作时输出的有用能量与输入能量的比值。 (4)机械效率定义为有用功跟总功的比值W总=W有用+ W额外 . , W W (5)机械效率公式Y]- X100% 即Y]= --------------- - ----- X 100% W总W有用W额外 3、机械能 (1)功和能的关系：能即物体做功的本领，物体做了多少功，就说它具有多少能。 (2)机械能 动能一一物体由于运动而具有的能量叫做动能。它与物体的质量和运动速度有关，物体的运动速度越大, 质量越大，其动能就越大。 1 2 E 动=—mv 势能一一势能分重力势能和弹性势能。物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。物体被举高得越高, 质量越大，重力势能就越大。 E #=mgh 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。 动能和势能统称为机械能。 物体的动能和势能是可以互相转化的，如果没有摩擦阻力存在，那么动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量保持不变。 (3)能的转化和守衡定律：能量既不能创生，也不能消灭。它只能从一种形式转化成另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。