第40期 功 功率（答案见下期）-【数理报】2022-2023学年八年级下册初二物理同步学案（北师大版）

书 功 填一填：如果对物体作用了力，并使物体沿力的方 向移动了一段距离，我们就说这个力对物体做了机械 功，机械功简称 ． 想一想：怎么样才能算是做了功呢？ 做一做：（１）用手指推动粉笔盒在讲桌上运动一段 距离． （２）将粉笔盒举起． （３）将粉笔盒举起停在空中静止不动． 议一议：以上三个动作，手对粉笔盒做功了吗？ （１）用手指推动粉笔盒在讲桌上运动一段距离．首 先，粉笔盒受到了推力的作用；其次，粉笔盒在推力的方 向上移动了一段距离．根据功的定义可知此过程手指对 粉笔盒做了功． （２）将粉笔盒举起的过程中，对粉笔盒施加了力， 且粉笔盒在这个力的方向上被举高了一定的距离，故手 对粉笔盒也做了功． （３）将粉笔盒举起停在空中静止不动，手对粉笔盒 有力的作用，但由于粉笔盒在空中静止不动，故没有在 力的方向上通过距离，所以手没有对粉笔盒做功． 填一填：力学里所说的做功，包含两个必要因素：一 个是 ，另一个是 ． 点一点：不做功的三种情况： （１）劳而无功———有力作用在物体上，在力的方向 上没有移动距离，如图１甲所示，小孩用力搬石头，没有 搬起来． （２）不劳无功———如图１乙所示，汽车由于惯性移 动距离，但水平运动方向上无牵引力的作用． （３）垂直无功———重物在水平方向上移动了距离， 但水平方向上没有力作用在物体上，如图１丙所示，提 着小桶在水平路面上匀速前进，提桶的力没有做功． 填一填：功等于 和物体沿力 的方向通过的 的乘积．表达式： ，公式 中符号的意义、单位： Ｆ——— ——— ； ｓ——— ——— ； Ｗ——— ——— ． 点一点：功的计算需注意： （１）明确哪个施力物体对哪个受力物体做功． （２）公式中力Ｆ与距离ｓ方向一致，且Ｆ是始终作用 在物体上的力，其大小和方向是不变的． 【即学即练】 １．下列有关力做功的说法中正确的是 （　　） Ａ．篮球由高处下落没有力做功 Ｂ．运动员举着杠铃不动时，支持力做了功 Ｃ．小车在水平路面前进，重力做了功 Ｄ．把水桶从地面上提起来，提水桶的力做了功 ２．（２０２２·荆门校级模拟）如图２甲所示，物体在水 平拉力Ｆ的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，０～ ６ｓ内拉力随时间变化的规律如图２乙，速度随时间变化 的规律如图２丙，则在２～４ｓ内，物体克服摩擦力所做 的功为 （　　） Ａ．１０Ｊ Ｂ．３０Ｊ Ｃ．５０Ｊ Ｄ．８０Ｊ ３．如图３所示，已知ｍ１＞ｍ２＞ｍ３，在同样大小的力 Ｆ的作用下，三个物体都沿力的方向移动ｓ，则力Ｆ所做 的功 （　　） Ａ．甲情况下最多 Ｂ．乙情况下最多 Ｃ．丙情况下最多 Ｄ．三种情况下一样多 功率 读一读：两位质量相同的同学都完成了登山比赛， 虽然两位同学做的功相等，但在登山过程中所用的时间 不同．在物理学中仅研究做功的多少是不行的，还需要 研究做功的快慢，于是，引入了功率的概念． 议一议：已知几个物体所做的功和所用的时间如下 表，请同学们议一议谁做功最快？你是怎么知道的？ 物体 所做的功 所用时间 Ａ １０００Ｊ ５ｓ Ｂ １０００Ｊ １０ｓ Ｃ ４０００Ｊ １ｍｉｎ Ｄ ６０００Ｊ １ｍｉｎ 填一填：在物理学中，用Ｗ表示某个力做功的多少， 用ｔ表示做这些功所用的时间，用Ｐ表示力做功的功率， 则功率的表达式为 ；功率的单位是 ， 常用的单位还有 ． 比一比：用类比法比较速度和功率这两个物理量． 物理量 速度 功率 物理意义 表示物体运动快慢 定义 计算公式 单位时间内运动的路程 ｖ＝ ｓｔ 单位 ｍ／ｓ、ｋｍ／ｈ 看一看：不同的机械，其功率是不同的，看了图４中 的信息你就会明白． 议一议：有同学认为对物体做的功越多，其功率就 一定大．这种认识是否正确？ 记一记：功和功率是完全不同的两个物理量，具体 表现在以下几个方面： （１）功是用来描述物体做功 的物理量，而 功率是用来描述物体做功 的物理量． （２）功的计算公式是 ，单位是 ， 而功率的计算公式是 ，单位是 ． （３）功的大小与做功的时间 ，而功率的大 小与做功的时间 ．（选填“有关”或“无关”） 想一想：上课铃响了，小兰和大胖都从１楼爬到了４ 楼，他们俩的功率谁的大？如何测量他们爬楼的功率？ 做一做：（１）用体重秤称出小兰和大胖的质量． （２）用米尺测出一级台阶的高度，数出从１楼到４ 楼的台阶数． （３）用停表分别测出两人从１楼爬到４楼所用的 时间． （４）将测得的数据记录在下表中． 实验 次数 质量 ｍ／ｋｇ 重力 Ｇ／Ｎ 台阶 数ｎ 一级台阶的 高度ｈ／ｍ 时间 ｔ／ｓ 功率 Ｐ／Ｗ １ ２ 推一推：在匀速直线运动中，速度的表达式为 ｖ＝ ｓ ｔ，功的表达式为Ｗ ＝Ｆｓ，由此可推出Ｐ＝Ｆｖ．Ｐ＝Ｆｖ 对解决车和船的速度、功率、牵引力的问题较为方便． 【即学即练】 ４．物体在自由下落过程中运动速度会 越来越