功 功率 【知识精讲+典例特训】教科版 八年级物理下册备课精研课件.ppt

11.3功 功率观察：他们的效果相同吗小聪的拉力对箱子的移动做出了贡献，有“成效”小明的推力没有对箱子的移动做出贡献，没有“成效”小聪用力拉箱子，箱子运动小明用力推箱子，没有推动甲提着书包从一楼匀速运动到二楼，乙把这只书包从一楼匀速地提到四楼，甲、乙二人对书包的力一样大吗？这两个力的“成效”一样吗？他们用的力一样大，“成效”为何不同？“力的成效”大小，只考虑“力的大小”来描述就不够了，还必须同时考虑“距离”这个因素，在物理学中，用“功”这个物理量来描述“力的成效”大小一、做功1功的定义：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说这个力对物体做了功在水平面上用力推木箱使其向右匀速运动，箱子受到几个力的作用？什么力对物体做了功？2物理学中的“功”有“贡献”和“成效”意思v vGF支Ffs讨论：下列情形中，施加的力对物体做功了吗？有力无距不做功（劳而无功）推而不动搬而未起举着杠铃不动讨论：下列情形中，施加的力对物体做功了吗？有距无力不做功（不劳无功）离手后的篮球继续运动离手后的冰壶继续滑行讨论：下列情形中，施加的力对物体做功了吗？力距垂直不做功（垂直无功）起重机吊着物体水平运动提着滑板水平运动 直升机吊着物体水平飞行3不做功的三种情况（1）有力无距不做功（劳而无功）（2）有距无力不做功（不劳无功）（3）力距垂直不做功（垂直无功）4做功的两个必要因素（1）物体受到力的作用；（2）物体在该力的方向上移动一段距离。

下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起；（2）人再一次用力把箱子提起；（3）人用力提着皮箱在原地不动；（4）人把箱子放在电梯上，一起随电梯上升；（5）人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m；（6）人提着箱子上楼；（7）期中考试没考好，小明无精打采地背着书包走在校园林间小道上，小明对书包做功了吗？（8）没有办法，考得再差，也得回家啊！请问，下列情景中，小明对书包是否做功？二、功的计算（W）1功的大小：功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积2公式：功=力距离 即：3单位：焦耳 简称：焦，符号：J 1J=1NmW=Fs力力:N距离距离:m功功:J焦耳英国物理学家为纪念其在热学、热力学和电方面的贡献，把能量和功的单位命名为“焦耳”41J的意义：1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功为1焦把一只鸡蛋从地上捡起来并举高，对鸡蛋做的功大约为1JG=mg=0.05kg10N/kg=0.5N，W=Gh=0.5N1m=1J5 注意公式中的s：（1）s的单位必须用m；（2）s是指沿力的方向移动的距离，并非物体通过的路程讨论：已知书包的质量为5kg，每段楼梯长5m，一层楼的高度为3m，小明从一楼上到三楼对书包做了多少功？（g=10N/kg）解：G=mg=5kg10N/kg=50N,W=Gh=50N6m=300J例1：已知物体重力为100N。

1）用水平推力20N，使物体在水平面上匀速移动50cm，求推力做功多少？（2）撤去推力，物体又移动0.2m才停下，求推力做功多少？（3）求整个过程中重力做功多少？（4）将物体匀速举高0.5m，求举力做功多少？（5）匀速举起0.5m，求重力做功多大？（6）用水平推力20N使物体在水平面上匀速移动50cm，求摩擦力做功多少？解：（1）推力对物体做的功W=Fs=20N0.5m=10J；（2）撤去推力，物体不受推力作用，推力做功为0；（3）整个过程中，没有沿重力的方向移动距离，重力做功为0；（4）因匀速举起，故F=G=20N举力所做的功：W=Fs=100N0.5m=50J；（5）克服物体的重力所做的功：W=Gh=100N0.5m=50J；（6）因匀速直线运动，故f=F=20N，W=fs=20N0.5m=10J例2：某人用一动滑轮提起重100N的物体，把物体提起2m，若人对绳的拉力为60N，则人对绳做了多少功？此时，与直接把100N物体提高2m相比，人多做了多少功？你在使用机械时，希望这部分功多好还是少好？为什么？已知：G=100N，h=2m，F=60N求：（1）W1;(2)W2;(3)W解：W1=Gh=100N2m=200JW2=Fs=f2h=60N22m=240JW=W2W1=240J200J=40J练习1：某同学一次将5块砖从地面举高到0.8 m高的汽车上，如果每块砖重20 N，他一次做的功是多少？练习2：重50牛的物体，在20牛顿的水平拉力作用下，沿水平地面前进了0.5 m，试问拉力、重力各做了多少功？思考：使用杠杆、滑轮这些简单机械的好处有哪些？使用简单机械可以省力，或者省距离，能省功吗？改变力的方向省距离省力使用简单机械的作用思考：要把一个物体运到高处，有哪些方法？用手直接把物体提上去用杠杆把物体提上去用动滑轮或滑轮组法一：用力F直接将重为G的物体匀速提升h，力对物体做功W手。

hW手=Gh法二：用杠杆将重为G的物体匀速提升h，拉力对物体做功W1Oh h h h法三：用滑轮将重为G的物体匀速提升h，拉力对物体做功W2W2=W1=W手h h h二、功的原理1功的原理：使用任何机械都不能省功这个结论叫做功的原理2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，考虑机械的重力和摩擦还要费功人力和收割机在收割玉米时哪个快？耕牛和拖拉机在耕地时哪个快？人力和挖坑机在挖坑时哪个快？做功不但有多少之分，也有快慢之别如何比较物体做功的快慢？比较运动快慢的方法：时间相同，比较路程路程相同，比较时间三、功率1比较做功快慢的方法：做功相同，比较时间，时间越短做功越快时间相同，比较做功，做功越多做功越快甲乙甲乙讨论：做功的快慢与做功多少和做功的时间有关若做功的多少及做功的时间均不相同，如何比较做功的快慢？甲乙2功率（P）：功与完成这些功所用时间的比叫做功率3功率的定义式：4单位：国际单位：瓦特，简称：瓦，符号：W 1W=1J/s常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）换算关系：1kW=103W 1MW=106W功功:J时间时间:s功率功率:W詹姆斯瓦特是英国著名的发明家，是第一次工业革命时的重要人物。

1776年改进了蒸汽机，使之成为“万能的原动机”，标志着第一次工业革命的开始后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”（简称“瓦”，符号W）51W的物理意义：物体1s内能完成1J的功人正常工作时的功率为100W左右6功率的物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量7计算功：W=Pt；计算做功的时间：8推导公式：P=Fv；9计算功：W=Fs、W=Pt；计算功率：，P=Fv 讨论：汽车的最大功率是一定的汽车行驶中，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做怎样的调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？10功率是机器的主要技术性能之一，在各种机械的铭牌都标有最大功率内燃机车、电力机车功率可达5000kW远洋货轮的功率达10 000 kW以上 讨论：小聪和她爷爷爬相同的楼层时，做功多少相同吗？做功快慢一样吗？如何测量二人功率的大小？测量原理：需要测量的物理量：二人体重、楼层高度、上楼时间需要的测量工具：体重计、刻度尺、秒表例题1：大石头质量为0.7t，起重机的吊钩在15s内将大石头匀速提升了4 m，起重机提升大石头的功率是多少？（g=10N/kg）已知：石头质量m=0.7t=700kg，做功时间t=15s，提升高度s=4m求：P解：因匀速提升物体，所以对石头的拉力等于物体的重力F=G=mg=700kg10N/kg=7000N由W=Fs得，对大石头做功：W=FS=7000N4m=2.8104J 由P=W/t 得起重机功率为：P=W/t=2.8104J/15s=1.9103W答：起重机提升重物的功率为1.9103W。

例题2：一辆质量为l50kg的摩托车，发动机功率为32kW，摩托车在此功率下以60km/h的速度匀速行驶了0.5h1）求摩托车受到的重力是多大？（2）求这段时间摩托车发动机对摩托车所做的功？（3）求摩托车这段时间通过的路程？解：由G=mg 得，车的重力G=mg=150kg10N/kg=1.5103N由P=W/t 得W=Pt：对车做功W=Pt=3.2104W1.8103s=5.76107J 由v=s/t 得s=vt，车行驶的路程s=vt=60km/h0.5h=30km答：例题3：如图所示，在水平拉力F的作用下，使重300N的物体在水平桌面上以0.lm/s的速度匀速运动时，物体与桌面的摩擦力为60N（不计绳重、动滑轮重及摩擦），绳子拉力F及其功率的大小分別是多少？解：因不计绳重、动滑轮重及摩擦，故绳端拉力F=f/3=60N/3=20N绳端移动的速度v绳=3v物=30.1m/s=0.3m/s由P=Fv得，拉力F的功率P=Fv=20N0.3m/s=6W答：绳子拉力F为20N，拉力的功率为6W练习1：我们在超市购物时，常常使用购物车，已知购物车的质量为10kg，小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m，用时4s，求：（1）购物车的重力；（2）推力所做的功；（3）推力的功率。

练习2：随着社会的发展，家庭汽车越来越普及已知某型号小汽车总质量m=1200kg，四个车轮与地面接触面积约为610-2m2，在水平路面上匀速行驶时所受阻力恒为重力的0.1倍求：（1）小汽车对路面的压强；（2）小汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶时牵引力的功率；功功率做功功的大小等于力与沿力的方向通过距离的乘积功的定义不做功的三种情况做功的必要条件功的计算功的大小的定义式：W=Fs功的单位：焦耳（J）功的原理：使用任何机械都不能省功功率功率：物体所做功与所用时间的比功率的定义式：功率的单位：瓦特（W）功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量推导公式：P=Fv。