八年级物理下册 11 机械与功 3 功 功率课件4 （新版）教科版.ppt

3 功功率 提出问题 通过对不同机械的研究 我们注意到 利用动滑轮提升重物可以省力 但手拉绳移动的距离比重物上升的距离长 用扫帚扫地 虽然费力 但手只需运动较小的距离 就可使扫帚在地上扫过一大片 说明 省力的机械费距离 省距离的机械费力 问题 有没有既省力又省距离的机械呢 一 功 1 含义 在物理学上 把力与物体在力的方向上通过距离的乘积称为机械功 简称功 2 公式表示 w fs 3 国际单位 牛 米 n m 焦耳 j 1j 1n m 1j 的物理含义 1n的力作用在物体上使物体在力的方向上移动的距离为1m 则该力对物体做的功为1j 焦耳简介 焦耳是英国物理学家 1818年12月24日生于索尔福 他父亲是酿酒厂的厂主 焦耳从小体弱不能上学 在家跟父亲学酿酒 并利用空闲时间自学化学 物理 他很喜欢电学和磁学 对实验特别感兴趣 后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家 焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家 焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究 后转向对功热转化的实验研究 1866年由于他在热学 电学和热力学方面的贡献 被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章 4 1j的功多大呢 二 做功的必要条件 1 物体要受力的作用2 物体要在力的方向上通过一定的距离 说明 1 要判断某个力有没有做功 必须同时考虑是否满足做功的两个必要条件 缺一不可 例如 运动员把杠铃举在头顶不动 虽然用力 但是没有沿这个力的方向移动距离 所以不做功 2 通常在下列三种情况下 对物体没有做功 物体在运动方向上没有受到力的作用 由于惯性通过了一段距离 没有力对物体做功 物体受到力的作用 但物体静止不动 在力的方向上没有通过距离 这个力对物体没有做功 物体受到力的作用 物体也在运动 但运动方向与力的方向始终垂直 即物体在力的方向移动距离为零 这个力对物体没有做功 请你判断下图所示的几种情景中 人做功了吗 为什么 a 女孩把一箱报刊搬起来有力f 有距离s且是在f的方向上通过的s 做功 b 学生背着书包在水平路面上匀速前进 不做功 有力f有距离s但f s的方向垂直 劳而无功 c 虽然司机费了九牛二虎之力 汽车还是纹丝不动有力f 无距离s 不做功 劳而无功 d 运动员踢了足球一下 球在草地上滚动一段距离有距离s 无力f 不做功 无劳无功 例题1 下列哪种情况有力对物体做了功a 小车在光滑水平面沿着惯性做匀速直线运动b 举重运动员把杠铃举在头顶不动c 小民提着水桶在水平路面上行走d 物体沿斜面滑下 例2 甲同学用10n的水平拉力将重300n的箱子沿水平地面匀速移动了10m 乙同学将这只箱子匀速举高2m 甲同学做功 j 乙同学做功 j 例题3 如图 用水平力f拉物体a在光滑水平面上沿直线移动s 做功w1 用同样大小的力f拉物体b在粗糙的水平面上沿直线也移动s 做功w2 用同样大小的力f拉物体c在斜面上沿直线也移动s 做功w3 你能比较w1和w2和w3的大小关系吗 例题4 重2n的物体从倾角为30 长为2米的斜面顶端滑下 滑下斜面后又沿水平方向滑行1米停下 求整个过程中重力所做的功 运用功的公式必须注意的几个问题 公式中的f与s必须在同一直线上 公式中f的单位必须是 n s的单位必须是 m 那么功的单位才是 j f s必须具有同时性 即s必须是f一直参与下物体在力的方向上移动的距离 f s必须具有同一性 f s是指同一物体受到的力和在力的方向上运动的距离 例题5 一个同学用120n的力 将一个4n的足球踢到25m远处 对他踢球时做功的情况 下列说法种中正确的是a 做功3000jb 做功100jc 没有做功d 做了功 但条件不足 无法计算 课堂训练 1 下列几种情况 力对物体做功的是 a 人用力推桌子 桌子不动b 人从一楼上到三楼c 运动员举着杠铃不动d 起重机吊着重物沿水平方向移动2 用20n的水平踢力将水平地面上重30n的足球踢出 球在水平方向运动5m 则踢力做的功是 a 100jb 150jc 250jd 条件不足 无法判断 3 下列关于功的说法中 正确的是 a 力越大 力做的功越多b 距离一定 力越大 力做的功越多c 力越大 距离越大 力做的功越多d 以上说法都不对 4 下面关于做功的几个判断中 哪个是正确的 a 起重机将货物吊起时 起重机的拉力对货物做了功b 人用力托着一箱货物站着不动时 人对货物做了功c 汽车载着货物在水平公路上行驶时 汽车对货物向上的支持力做了功d 某个人将铅球推出 铅球落地后在水平地面上滚动时 重力对铅球做了功 5 如图所示 直径为d的圆筒上绕着绳子 某同学用恒力f拉着绳子的自由端使圆筒在地上滚动 则他使圆筒滚动一周所做的功是 a dfb 2 dfc 4 dfd 0 6 如图所示 将一物体分别沿着光滑斜面ao和bo匀速拉到顶端o点 已知aow2c f1 f2 w1 w2d f1 f2 w1 w2 使用杠杆 定滑轮 动滑轮 轮轴等简单机械 将同一重物匀速提升 若机械的摩擦和自重均不计 下列说法中正确的是 a 因为使用定滑轮不能省力 所以使用定滑轮比使用杠杆做功多b 因为使用动滑轮要费距离 所以使用动滑轮比使用定滑轮做功多c 因为使用动滑轮要费距离 所以使用动滑轮比使用杠杆做功多d 使用它们做的功一样多 力学里的功包含两个必要因素 一是 二是 把一个鸡蛋举高2m 做的功大约是 j 10 用20n的水平拉力把重为100n的物体沿水平桌面拉动2m 拉力所做的功为 j 重力做的功为 j 11 用手将重1n的砝码提高0 5m 做功w j 若用动力臂是阻臂2倍的杠杆将上述砝码提高0 5m 不计摩擦和杠杆重 则拉力f n 拉力通过的距离s m 拉力做的功w j 12 一支步枪 枪筒长0 8m 火药燃烧时产生的高压气体对子弹的平均推力是2000n 子弹离开枪口在空中飞行了500m后落在地面上 求高压气体对子弹所做的功是多少 三 功率 农民伯伯用一台拖拉机匀速耕地 半小时耕完一块地 若由一头牛来完成这些工作 则需一天的时间 问拖拉机与牛做功的本领相同吗 谁做功快 不同的物体做功的快慢一般是不同的 我的思考 做功有快慢 所以 在工农业生产中 人们越来越多地使用机器来代替人力 畜力做功 使做功更快 思考 物体做功的快慢可能与什么因素有关呢 可能与w和t有关 怎样比较做功的快慢 问题一 在建筑工地上将同一堆砖全部送到楼顶上 方法如下 1 用滑轮将砖运到楼上 使用起重机将砖运到楼上问 这两种方法 做功相同吗 做功的时间相同吗 谁做功快 可见我们可以用什么样的方法比较做功的快慢 怎样比较做功的快慢 问题二 建筑工地上 同时用滑轮或起重机向楼顶上运砖 都运 min的时间 那种方法做功多 谁做功快 可见我们还可以用什么方法比较物体做功的快慢 问题三 小明用铁锨挖土 min做功600j 爸爸 min做功 00j 谁做功多 谁做功快 为什么 单位时间内做功越多 做功越快 用单位时间内所做的功可以比较做功的快慢 怎样比较做功的快慢 功与时间之比叫做功率 功率越大 表示单位时间内所做的功越多 即做功越快 符号 p 知识的迁移 物理意义 物理量 计算公式 单位 做功的快慢 功率 t s w 1j s1w即1j s表示物体 s的时间内做功1j 1kw 103w1mw 106w 定义 用单位时间内做的功来表示 联系速度的物理意义 请你说出 电风扇的功率是80 表示什么意思 某电风扇的功率为80 即80 它表示该风扇1 时间内做功80 262 5w 411 6w 350w 308w 300w 你能计算他们爬楼的功率吗 254w 人骑自行车的功率约为60 70w 人做体力劳动时的功率约为30 80w 跳2米以上高度的跳高运动员 在极短时间里做功的功率可达1500w 举重运动员在瞬间的功率也可超过1500w 一匹马长时间工作的功率约为300 450w 蓝鲸游动时的功率可达350kw 一些常见机器设备的功率 瓦特为蒸汽机的推广 使用做出了不可磨灭的重要贡献 有力的推动了社会的前进 恩格斯在 自然辨证法 中这样写道 蒸汽机是第一个真正国际性的发明 瓦特给它加上了一个分离的冷凝器 这就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平 后人为了纪念这位伟大的英国发明家 把功率的单位定为 瓦特 瓦特jameswatt1736 1819 功率表示做功的 功率越大表示做功越 功率的大小有 和 共同决定 试判断 t 做功越多功率越大 功率小 表示做功少 做功时间越短 则功率越大 做功快 则功率大 我能行 快慢 快 w t x x x 功率的应用 例1 一架起重机在5min内把60000n的重物匀速举高25m 它的功率是多少kw 解 w fs 60000nx25m 1500000j p w t 1500000j 300s 5000w 5kw 答 起重机的功率是5kw 例2 质量为50kg的物体 用50n的水平推力使它在粗糙水平面上以2m s的速度匀速移动10m 问 1 功率多大 2 重力的的功率多大 解 1 t s v 10m 2m s 5s w fs 50nx10m 500j p w t 500j 5s 100w 2 因为在重力方向上没有通过距离 所以w 0 p 0 p w t fs t fv 50n 2m s 100w 为什么汽车上坡时 司机经常用换挡的方法减小速度 知识的拓展 四 功的原