功和功率首师大版1

功和功率本周教学内容：功和功率本周重点讲述了功的概念，做功的两个必要条件和不做功的三种情况。做功的过程是从物体受力开始研究的，实验发现物体受到力的作用，并且沿力的方向通过了一段距离，物体的能量将发生变化。物理学里把上述过程称为力对物体做了功。做功是力在空间的累积过程。做功有两个必要因素：一是物体受到力的作用，二是物体在力的方向上通过了距离，我们就说：力对物体做了功，或说施力物体对受力物体做了功。例如，马拉车，可以说拉力对车做了功，也可以说马对物体做了功，还可以说车克服阻力作了功。凡用“克服”二字的都是指力的方向与距离方向刚好相反的情况。（录音讲解W=F^Scose中e角的问题）从物体能量不发生变化出发研究问题，确定不做功有三种情况：一是有力没有距离，例如推物体，推而不动。二是有距离、没有力，例如物体靠惯性运动。三是力与距离相垂直。例如提起重物水平移动，这个过程中物体的重力势能没有发生变化，因此，提力不做功。功的计算：W=F・S,单位：1焦耳=1牛顿•米功率是描述物体做功快慢的物理量。比较做功快慢有两种方法，一是相同时间里做功多的做功快，二是完成相同的功用时间少的做功快。物理学里，把单位时间做的功叫做功率，定义式P=W单位：1瓦特=1焦耳这个功率也叫做平均功率，反映物t 1秒WFS体在这段时间内做功的快慢程度。=P=一= =F•V・・.P=F-V叫即时tt功率，当V用即时速度时，P反应了某一时刻物体做功的快慢程度，即时功率不等于平均功率。例如，人在跑百米、跳高时，即时功率都很大，远远大于人的平均功率。当然人不能长时间处于即时功率状态。重点、难点：重点：功和功率的概念，功和功率的计算WW=F•SP=—t难点：理解功的概念，明确不做功的三种情况。【典型例题】例1.如图所示A物体重600牛，在水平桌面上做匀速直线运动，所受阻力为物体重力的0.2倍，若不计滑轮重及摩擦，物体A以1米/秒的速度均速前进，求：笈上笈空空聿笈空聿笈空聿笈笈空帛空空聿笈空白①拉力F的大小；②拉力F5秒内做功多少？③拉力F的功率。分析与解答：在利用滑轮做功时，不要认为滑轮只能提升重物，本题利用滑轮组水平方向拉动重物，拉力对滑轮组做功，滑轮组克服物体与地面间的摩擦力做功。研究拉力做功要判明拉力的大小，及拉力移动的距离，通过题意可知，有三段绳子拉物体，每段绳子1受力为阻力的1/3,即F=—f,而f=0.2G=0.2-600牛3=120牛二F二40牛拉力通过的距离为物体移动距离的3倍。BPS=3S=3•Vt=3乂1米/秒X5秒=15米，拉物拉力做功W=F•S=40牛・15米=600焦，拉力的功率P=W=600焦=120瓦。拉t 5秒方法二：物体移动的速度V=1米/秒绳子自由端，即拉力移动的速度为3V=3米/秒拉力的功率P=F•V=40牛-3米/秒=120瓦。例2.如图所示,某矿产工人用200牛的水平力拉紧绳端,沿水平地面均速向右移动。在10秒内将矿井里质量为32千克的物体,提升了4米。根据题目所给的条件,请你计算出5个有关的物理量,要求分别写出各量的简要说明。数学表达式、计算过程和结果。(g取10牛/千克)::沁注沁注沁注U0I一分析与解答：本题为开放性试题，自拟问题自己回答，同学们思维也应开放式，从给出的已知量：拉力F,质量m,距离S,时间t中联想与之相关的物理量，例如：已知m,可求G=mg；S F•S已知S、t,可求丫=_；已知尸、S,可求亚=F-S；已知F,S,t,可加= ；ttS从滑轮组的结构看，已知5可求卜=S。从做功看，拉力F对滑轮组做功，滑轮组n克服物做重力做功W=G•ho从4个已知物理量出发可求的物理量还是很多的,要求学生有发散思维,并熟悉各物理量之间的关系。解：(1)物体的重力G=mg=32千克-10牛/千克=320牛。(2)滑轮克服物体重力做功W1=G•h=320牛-4米=1280焦。(3)人对滑轮组做功：水平拉力F=200牛。拉力通过距离S=2h=8米W2=F•S=200牛-8米=1600焦(4)拉力的功率P=W2=1600焦=160瓦。2t 10秒(5)物体上升的功率P=W1=1280焦=128瓦t 10秒（6）动滑轮的重力F=-G=—（G+G）2总2物轮AG=2F—G=400牛—320牛=80牛。轮物在学习了机械效率后，本题还可求额外功的大小 W和机械效率小额【模拟试题】人用50牛的力将30牛的铅球抛出7米远，人对铅球做的功为（）A.350焦 B.210焦 C.0焦 D.无法判断矿井深9米，每分钟有10吨水涌出，若要将水抽净，（将水抽到井上）抽水机的功率必须大于（）。A.30千瓦 B.25千瓦 C.20千瓦 D.15千瓦某人用10牛的力，在2秒内，将物体移动3米，则（）A.人对物体做功一定是30焦 B.人对物体做功不一定是30焦C.人做功的功率15瓦 D.人做功的功率60瓦若把掉在地上的物理课本捡回桌面上，根据你平时对物理课本质量和课桌高度的观察与估测，估算人手克服课本重力做功约为（）A.0.1焦 B.10焦 C.1焦D.0.01焦如图所示，甲、乙两台机械做功与时间的函数关系图象，由图可知，甲机械的功率P甲，和乙机械的功率P乙比较（ ）A.P甲4乙 B.P？=P乙 C.P甲＜P乙 D.条件不足，无法判断6.质量为42千克的物体A放在水平桌面上，,如图装置使物体A,以2米/秒的速度，做匀速直线运动，弹簧测力计拉力F始终保持水平，弹簧测力计的示数2牛，绳子的伸长及滑轮的摩擦不计，则（ ）A.弹簧测力计拉力2牛 B.水平桌面对A的摩擦力4牛C.1秒内弹簧测力计拉力做功8焦 D.1秒内弹簧测力计拉力的功率4瓦据报道，为解决快捷运送人流，改善城市交通，上海市磁悬浮列车工程正式起动第一列磁悬浮列车将在2003年初运行。磁悬浮列车运行的区间是从上海浦东地铁线一端的龙阳路到浦东国际机场，全长33千米，双线行驶，磁悬浮列车设计最大时速为450千米/小时，单向运行时间8分钟。如果在此区间运行过程中，只停靠一站，那么停靠时间是 分钟。若列车总质量是10吨，磁悬浮列车行驶时，强大磁场将列车托起10厘米，那么托起列车做功 焦。（设磁悬浮列车全程均用最大速度行驶）。在学校跳绳比赛中，王红同学1分钟跳了120次，每次跳起的高度为5厘米，若她的质量是40千克，那么王红跳绳时的平均功率是 瓦，跳一次做的功是 。如图所示水平拉力F拉着重50牛物体A,在水平面上匀速直线运动，拉力F=20牛，则物体受摩擦力,若物体A移动2米，则水平拉力做功,重力做功（不计机械重和摩擦）

如图所示，在滑轮组的作用下，物体A沿水平地面以1米/秒的速度匀速前进了2米，已知物体A重300牛，拉力F的功率为12瓦，不计滑轮与绳重，则拉力F=牛。一个人工喷泉，喷出水柱高5米，问：（1）喷泉口对水向上的压强至少多大？（2）若喷泉口每秒喷出水0.1米3，则供水设备的功率至少多大？某学校的部分学生进行“深圳河治理研究性课题”的实践活动。在一处建筑工地前，他们的车子陷到了泥地里，带队老师不失时机地导演了一堂“如何将汽车从泥地里拖出来”的实践课，大家想出了很多切实可行的办法。他们发现可利用的资源有：沙子、小石块、长木板、麻袋、坚硬的木棒、砖头、铁锤、铁锹、工地上升降重物的电动机、滑轮、缆绳、千斤顶、移动电话、几百块钱。请你用简练的语言，把他们当时的办法，按物理原理或生活经验分类叙述出来，每类列举一个，填在下面表格中。勤能补拙是良训J一分辛劳一分才口一一华罗庚【试题答案】1.D2.D3.B4.C5.A6.ABC3.6分钟10X103焦40瓦20焦40牛80焦04牛P=pgh=1X103千克/米3X90牛/千克X5米=5X104帕