内容正文:
第3节 功 功率
1.知道做功的两个必要因素.
2.理解功的定义、计算公式和单位,并会用功的公
式进行简单计算.
3.知道功的原理.
4.会判断在什么情况下力对物体做了功,在什么情
况下没有做功?
重点:理解功的概念.
难点:判断力是否做功,以及做功的计算.
用力拉在水平桌面上的小车,小车前进,则小车受到几个力的作用?
F 对小车做了功
哪个力的作用对小车有了“成效”?
有了“贡献”呢?
F支
G
F
F支
G
F阻
F
F支
G
F阻
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思.如果某个力对物体的移动做出了贡献,取得了成效,就说这个力对物体做了功.
叉车举高货物
F
s
一、做功
马拉车
1.功:
如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离,就说力对物体做了功.
F
s
F
拉力对车做了功
点击画面播放
1.unknown
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
s
F
F
(作用在物体上的力)
(物体在力的方向上移动的距离)
F
二者缺一不可.
s
你知道用什么标准来判断是否做功吗?
必要因素
s
F
F
F
s
F
2.做功的两个必要因素:
作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离.
作用在物体上的力,物体在这个力的方向上移动的距离.
没有做功(劳而无功)
人用力推大石头而没推动
s=0
F≠0
分 析
(1)当你抱着一摞书不动时,你累吗?你对书做功了吗?
为什么?
(2)用力推箱子,箱子没有动,人累吗?
人对箱子做功了吗?
议一议
没有做功(不劳无功)
s≠0
F=0
冰壶在平滑的冰面上滑行
分 析
(3)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗?
议一议
没有做功(劳而无功)
提箱子在水平路上走
F≠ 0
s≠ 0
力的方向与运动方向垂直
分析
不做功
s
s
4.不做功的三种典型情况
1.有力,但是在力的方向上通过的距离为零.
2.有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用.
3.有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的.
功=力×距离
二、功的计算
1.功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积.
W = Fs
公 式
2.功的单位和物理意义.
牛(N)
米(m)
焦耳(J)
即:1 J=1 N·m
W = Fs
意义:1 N的力使物体在力的方向上,通过1 m的距离时所做的功为1 J.
单位:焦耳(牛顿·米)
例1 在平地上,用50 N的水平推力推动重
100 N的箱子,前进了10 m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?
50 N
100 N
10 m
解:W1= Fs =50 N×10 m=500 J
答:他推箱子做功500 J,举箱子做功150 J.
W3=G s=100 N×10 m=1 000 J
水平向前推时,箱子的重力做了多少功?
2
100 N ×1.5 m 150 J
W F s Gh.
¢ ¢
=
=
=
=
例2 某足球运动员在水平方向用25 N的力,将10 N的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )
A.750 J B.300 J
C.450 J D.0
D
例3 起重机将2×104 kg的货物从地上吊起3 m高后,又在水平方向上移动5 m.求:起重机做了多少功?
解:起重机的拉力等于货物的重力,在水平
方向移动,拉力不做功,所以,起重机做的
功为:
W=Fs=Gh=mgh
=2×104 kg×10 N/kg×3 m
=6×105 J
想想议议
他们爬相同的楼时,做功相等吗?做功的快慢一样吗?
比较做功快慢的一般方法
点击画面播放
2.unknown
比较做功快慢的方法.
方法一: W甲=W乙时,用时间短的做功快;
方法二: t甲= t乙时,做功多的则做功快.
选取时间为标准进行比较
方法三:
1.功与完成这些功所用时间之比叫做功率
数值上等于单位时间内所做的功.
2.表达式
3.国际单位:
常用单位:1 kW= 103 W
1 MW= 106 W
P
(瓦、W)
三、功率
焦耳
秒
瓦特
焦耳/秒
W
P
t
=
W
P
t
=
在瓦特之前,已经有纽科门发明的蒸汽机,但是消耗大而效率低,瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,由此把英国带入了工业革命.无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输,都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜,为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦.
瓦特 James Watt