内容正文:
第三板块 功与能
第15课时 功 功率
1
2
一、功
1.定义:如果一个____作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段_______,就说这个力做了功。
2.做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的______;(2)物体在___________上移动的距离。
3.功的计算公式:W=_____。
力
距离
力
力的方向
Fs
3
4.功的单位:_____,简称焦,符号是___。
1 J=____N·m。
不做功的三种情况:①有力没距离;②有距离没力;③通过的距离与力的方向垂直。
焦耳
J
1
4
1.功率的概念:____与做功所用的______之比叫做功
率。
2.功率的意义:表示物体___________的物理量。
3.功率的公式:_______;变形公式W=_____,
t=____。
4.功率的单位:_______,简称瓦,符号是 W;常用单
位:千瓦,符号是 kW。
二、功率
功
时间
做功快慢
Pt
瓦特
5
1 000
Fv
单位换算:1 W=1 J/s;1 kW=_______W。
5.推导公式:当物体在力F的作用下,以速度v做匀速直线运动时,由 及v= ,可得P=_____。即在功率一定时,F与v成反比。
功率只反映做功的快慢,不反映做功的多少。
6
C
1 功和功率的理解
【例1】下列关于功和功率的说法中,正确的是 ( )
A. 机器的功率越大,做的功越多
B.机器做的功越少,功率越小
C. 机器的功率越小,做功越慢
D.机器做功时间越短,功率越大
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【方法指导】解题的关键是要抓住功率的物理意义。功率是表示物体做功快慢的物理量,功率大表示做功快,功率小表示做功慢。功率的大小与功和做功所用时间没有必然的联系。
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【变式1-1】甲、乙两台抽水机的功率分别为500 W和800 W,下列说法中正确的是 ( )
A. 甲做功少
B.乙做功少
C. 甲做功慢
D.乙做功慢
C
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【变式1-2】目前,我国首台国产大功率斯特林发动机研发取得成功,并以320千瓦的额定单机功率达到世界顶尖水平,与内燃机相比,其运行时更安静。关于功率这个物理量,下列说法中正确的是 ( )
A. 功率大一定做功快
B. 功率大一定做功多
C. 功率大一定效率高
D. 功率大一定更省力
A
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【例2】(2023·天津)第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕,大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备,轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m,用时2 s,此过程中物体的重力为______N,克服重力做的功为______J,功率为______W。
(g取10 N/kg)
2 功和功率的有关计算
500
500
250
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【方法指导】求功抓住两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上移动的距离。功率表示做功的快慢,等于功与做功所用时间的比值。
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【变式2-1】用40 N的水平拉力拉着重为100 N的物体,使之在10 s内由静止开始沿水平直线移动5 m。此过程中,重力对物体做的功为____J,拉力对物体做的功为____J,水平拉力对物体做功的功率为____W。
0
200
20
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【变式2-2】(2023·上海)用大小为10 N的水平方向的推力F使重力为20 N的物体在5 s内匀速运动4 m,求这段时间里物体拉力F做的功W和功率P。
解:拉力F 做的功W=Fs=10 N×4 m=40 J,
答:略。
拉力做功的功率
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A
1 判断力是否对物体做功易错
【例1】(2022·兰州)如图所示的情境中,对物体不做功的是 ( )
A. 图甲:用力搬石头,没有搬动
B. 图乙:将重物从地面拉到高处
C. 图丙:推车向前运动
D. 图丁:挺举杠铃的过程
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【举一反三1】如图所示是挺举连续动作的几个状态图,下列说法中正确的是 ( )
A. 从准备发力状态到上拉状态过程中对杠铃不做功
B. 从上挺发力状态到站立状态过程中对杠铃做了功
C. 站立时人受到的重力和地面
对人的支持力是一对平衡力
D. 站立时,因为杠铃静止所以
没有惯性
B
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【方法指导】判断力是否做功要满足两个必要因素:第一,是否有力作用在物体上;第