初中物理-功和功率讲解学习

初中(chūzhōng)物理第一页，共35页。功和功率(gōnglǜ)第二页，共35页。第三页，共35页。不费吹灰之力

但需移动(yídòng)很大的距离！第四页，共35页。一、功的含义(hányì)1.一个力作用在物体上，物体在这个力的作用方向(fāngxiàng)上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功，或者说施力物体对受力物体做了功。第五页，共35页。想一想怎样(zěnyàng)判断是否对物体做功第六页，共35页。劳而无功(láoérwúgōng)第七页，共35页。2.力对物体做功包含两个必要因素(yīnsù)：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。第八页，共35页。二、怎样(zěnyàng)计算功功等于力与物体(wùtǐ)在力的方向下沿力的方向通过的距离的乘积。物理学中规定(guīdìng)W=Fs如果力的单位是牛，距离的单位是米，功的国际单位就是牛·米，也称焦。这个单位是纪念著名物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳。焦耳在19世纪中期对功有深入的研究。功的国际单位是焦第九页，共35页。1焦（J）等于1牛的力在力的方向(fāngxiàng)上通过1米距离所做的功你知道(zhīdào)吗？将一瓶矿泉水从地上(dìshànɡ)拿起，做功约10焦将两个鸡蛋举高1米，做功约1焦体重为600牛的学生从一楼走道二楼，做功约1800焦第十页，共35页。例题(lìtí)1.一个(yīɡè)所受重力为1000牛的物体，在100牛的水平推力作用下，前进了50米，当推力撤去后，物体又前进了5米，求:(1)推力所做的功？(2)重力做的功?2.运动员用30N的力沿水平方向踢球,球所受重力(zhònglì)为10N,球沿地面滚出30米,则运动员踢球过程中对球所做的功为()A.900JB.450JC.300JD.无法确定第十一页，共35页。3.起重机将1000N的重物匀速竖直提升了3m后,又把重物水平(shuǐpíng)移动了1m.则起重机对重物做的功是()A1000JB2000JC3000JD4000J4.某人用与水平方向(fāngxiàng)成一定角度,大小为100牛的拉力,将重为500牛的物体,沿水平方向(fāngxiàng)运动了5米,此人()A做了500J的功B做了50000J的功C没有做功D做功了,但条件不足无法计算第十二页，共35页。5.如图,两个物体(wùtǐ)的重力相同,判断二人对物体(wùtǐ)做功情况()AW1=W2BW1<W2CW1>W2D无法判断第十三页，共35页。想一想?在一次爬山活动中,比较一下你背着重物(zhònɡwù)走平直的路做功多呢?还是爬山时做的功多?还是下山时做的功多?说出你的理由?第十四页，共35页。3.功的公式(gōngshì)的深化

如果力的方向跟物体运动的方向一致，如图1，功等于力的大小和距离的乘积。当力的方向跟运动方向成某一角度α如图2时，则可以把力F分解成两个分力：跟s方向一致的分力F1和跟s方向垂直的分力F2，设物体在力F作用下移动的距离为s，力F1所做的功为F1s，力F2的方向跟s方向垂直，在F2的方向上没有移动距离，力F2做的功等于零。因此力F对物体所做的功就等于F1s。图1图2第十五页，共35页。

当力的方向和物体运动的方向相反时，这个力做负功。例如：在上抛物体向上运动时，重力(zhònglì)对物体做负功；物体在运动中受到滑动摩擦力或其它阻力作用时，阻力方向与运动方向相反，阻力对物体做负功。第十六页，共35页。比较一下它们有什么(shénme)不同甲起重机在1分钟内将重为6×104牛的物体匀速提高(tígāo)10米，乙起重机在1分钟内将重为4.8×104牛的重物匀速提高(tígāo)10米，甲、乙分别做多少功？谁做功快？甲起重机在2钟内将重为1.2×104牛的物体(wùtǐ)匀速提高10米，乙起重机在3分钟内将重为1.2×104牛的重物匀速提高10米，甲、乙一分别做多少功？谁做功快？甲起重机在2钟内将重为2.4×104牛的物体匀速提高10米，乙起重机在6分钟内将重为1.8×105牛的重物匀速提高20米，甲、乙一分别做多少功？谁做功快？第十七页，共35页。第十八页，共35页。比较(bǐjiào)做功快慢的三种方法比较相同时间(shíjiān)内物体做功多少比较做相同的功所用时间(shíjiān)多少比较单位时间(shíjiān)内所做的功第十九页，共35页。第二节功率(gōnglǜ)1.功率是比较做功快慢的物理量2.定义(dìngyì)：单位时间内完成的功叫做功率3.定义(dìngyì)式：功率=4.国际单位(dānwèi)：瓦特一、功率1瓦=1焦/秒其他常用单位毫瓦千瓦兆瓦第二十页，共35页。例题(lìtí)1.甲起重机在2钟内将重为2.4×104牛的物体匀速提高10米，乙起重机在6分钟内将重为1.8×105牛的重物(zhònɡwù)匀速提高20米，求：甲乙机器的功率各多大？2.一台拖拉机牵引力是3×104牛，5分钟前进400米，这台拖拉机的功率(gōnglǜ)是多少？它30分钟能做多少功？第二十一页，共35页。由W=Fs，s=vt得W=Fvt所以(suǒyǐ)P=W/t=Fvt/t=Fv。二、功率(gōnglǜ)的计算式第二十二页，共35页。例题(lìtí)例题(lìtí)3：汽车的额定功率是100千瓦，当它在额定功率下工作且发动机牵引力是4000牛时，它的速度多大？当它的速度是10米/秒时，若牵引力不变，则实际功率是多大？当汽车在额定功率下工作时，若速度是20米/秒，则牵引力多大？第二十三页，共35页。例题(lìtí)例46米深的矿井中每分钟渗出3米3的水，至少(zhìshǎo)要用多大功率的抽水机，才会使矿井中不积水？例5两辆汽车功率相同，在相同时间内行驶的距离(jùlí)之比S1：S2=2：1，则两辆汽车牵引力之比和汽车做功之比（）AF1：F2=1：2BF1：F2=2：1CW1：W2=1：2DW1：W2=1：1第二十四页，共35页。例题6：晓敏同学和他所骑的自行车总重为600N，上学路上他汽车在20s内匀速通过(tōngguò)了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力为人和车重的0.05倍，则通过(tōngguò)这段公路时，晓敏同学蹬车的功率为多少?第二十五页，共35页。例7如图所示，物体A的质量为5千克。在拉力(lālì)F的作用下，物体A以0.3米/秒的速度在水平面上作匀速直线运动，弹簧秤的示数为10牛。不计摩擦，则（1）拉力(lālì)F为__________牛；（2）在10秒钟内拉力(lālì)做功__________焦；（3）拉力(lālì)的功率是__________瓦。第二十六页，共35页。例题8：如图所示，用滑轮组拉着一个木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向东运动(yùndòng)，此时弹簧称的读数为4N。若每只滑轮重2N，绳与滑轮间的摩擦不计。在2秒内拉力的功率为多少？FP第二十七页，共35页。例题9：.如图所示，物体A在水平桌面上，滑轮和绳子重以及滑轮轴处摩擦不计，当物体的重力为10牛时，它恰好(qiàhǎo)能匀速下降，若用一个水平向左的力拉物体A使物体沿水平桌面在5秒钟内向左匀速运动0.5米，求：拉力对物体做的功是多少焦？拉力的功率是多少瓦？BA第二十八页，共35页。10.如图所示，一轻质杠杆的B端挂一质量为10千克的物体，A端用一细绳将杠杆系于地上(dìshànɡ)，细绳与杠杆之间的夹角为30º，OA＝1米，OB＝0.4米，此时杠杆在水平位置平衡。现在O点放一质量为5千克的物体，用F＝10牛的水平拉力使物体以0.1米／秒的速度向左匀速滑动。问：（1）物体运动到距O点多远的地方，细绳AC的拉力恰好为零？（2）在移动物体的过程中F做的功及功率是多少？AGBOC30º第二十九页，共35页。11．用如图所示的滑轮组将质量为10千克的物体匀速提高(tígāo)1米，不计动滑轮的重力及摩擦，求：绳端移动的距离；人拉绳所做的功；拉力F。第三十页，共35页。12用如图所示的动滑轮匀速提升(tíshēng)重物；若不计动滑轮所受重力，G＝100N，若绳端向上通过的距离为S＝4m，则拉力的W=.FG=100N第三十一页，共35页。13．一台电动机在2min里将一个高空缆车运送到山顶(shāndǐnɡ)，完成1.2×106J的功，它做功的功率是多少？一个质量为60kg的人，从山脚爬到山顶(shāndǐnɡ)大约需要20min，这个人做功的功率大约是多少？（山脚到山顶(shāndǐnɡ)的海拔高度差为200m）第三十二页，共35页。14．2004年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力(zǔlì)是2.0×103N，问：（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？（2）小汽车牵引力所做的功是多大？（3）小汽车此时的功率是多大？第三十三