内容正文:
模 块三 能 量
第13讲 功 功率
依标据本 明目标
1
2
立足教材 夯基础
5
课堂达标 练好题
课标要求 知识体系
知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
知识点1 功
1.定义:如果一个 作用在物体上,物体在这 上移动了一段距离,我们就说这个力做了功。
2.做功的两个必要因素:一是 ;二是__________________________________。这两个因素缺一不可。
力
个力的方向
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上移动的距离
3.功的计算:物理学中,把力与力的方向上的距离的乘积叫做功。
W=Fs
1
回练教材1.如图所示的四种情景人对物体做功的是 ( )
D
知识点2 功 率
1.定义: 与 的比值叫做功率。功率在数值上等于 。
2.物理意义:功率是表示物体做功 的物理量。
4.单位与换算:功率的国际单位是 ,符号是 ,1 W=1 J/s。其他单位还有千瓦和兆瓦。1 kW=103 W,1 MW=106 W。
功
做功所用时间
单位时间内所做的功
快慢
Fv
瓦特
W
2.用40 N水平拉力拉着重为100 N的物体,在10 s内由静止开始沿水平直线移动了5 m。此过程中,重力对物体做的功为 J,水平拉力对物体做功的功率为 W。
0
20
回练教材
重难点 功和功率的计算
【例1】 如图所示,小明的质量为60 kg,他在30 s内完成了10个引体向上,每次重心上升50 cm,g取10 N/kg。求:
(1)完成一个引体向上克服重力做的功;(2)30 s内克服重力做功的功率。
解:(1)小明所受的重力为G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N
完成一个引体向上克服重力做的功W0=Gh=600 N×0.5 m=300 J
(2)30 s内克服重力做的功W总=10×W0=10×300 J=3 000 J
30 s内克服重力做功的功率P===100 W
【变式1】爷爷和小丽进行爬楼梯比赛,爷爷的体重和小丽的体重之比是8∶5,当小丽上到6楼时爷爷刚好上到4楼。若在这段时间内爷爷做功为W1、功率为P1。小丽做功为W2、功率为P2,则下列判断正确的是 ( )
A.W1∶W2=8∶5
B.W1∶W2=5∶8C.P1∶P2=25∶24
D.P1∶P2=24∶25
D
【变式2】小华和妈妈去超市购物,她们将17 kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示。已知小推车重130 N,所受阻力是总重的0.15。(g取10 N/kg)
(1)10~20 s内水平推力做了多少功?(2)10~20 s内水平推力的功率多大?
解:(1)10~20 s内小车做匀速运动,则水平推力
F=f=0.15G=0.15×(m物g+G车)=0.15×(17 kg×10 N/kg+130 N)=45 N
10~20 s内小推车运动的距离:s=vt=0.8 m/s×10 s=8 m
10~20 s内水平推力做的功:W=Fs=45 N×8 m=360 J
(2)10~20 s内水平推力的功率:P===36 W
1. 下列有关功的说法正确的是 ( )A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功B.运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功C.学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功D.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对铅球做了功
A
2. 关于功和功率,下列说法正确的是 ( )
A.功率越大,说明做功越多
B.功率是表示做功多少的物理量C.做功越多功率越大
D.在相同时间内,机器的功率越大,做功越多
D
3. 如图,大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼,在这个过程中,下列说法正确的是 ( )
A.小孩对砖做功更多
B.小孩对砖做功更快C.大人对砖做功更多
D.大人对砖做功更快
D
4. 如图所示,将一个重为10 N的木块沿斜面匀速向上拉至顶端,用时10 s,拉力为8 N,斜面长10 m,斜面高5 m。则拉力做功为 J,克服重力做功为 J,拉力的功率为 W。
80
50
8
5. 如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动的过程中,小球受到的重力对小球 ,细绳对小球的拉力_______ (均选填“做功”或“不做功”)。
做功
不做功
6. 如图所示为一款新型无人驾驶电动汽车,在某次性能测试中,汽车沿平直的公路匀速行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为1 500 N,在180 s的测试时间内汽车匀速行驶了1 800 m。求:
(1)汽车受到的牵引力;(2)此过程中汽车牵引力所做的功;(3)牵引力做功的功率。
解:(1)由于汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力等于阻力,即F牵引=F阻=1 500 N,
(2)此过程中汽车牵引力做功为
W=Fs=1 500 N×1 800 m=2.7×106 J
(3)汽车牵引力做功的功率为
P===1.5 × 104 W
拓展延伸7. 一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是
( )
D
A.在第一个2 s内木箱所受摩擦力为2 NB.在第二个2 s内木箱所受摩擦力为3 NC.在第一个2 s内推力F对木箱所做的功为2 JD.在第三个2 s内推力F对木箱做功的功率为8 W
计算公式: eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(W表示功,单位是J(焦耳),1 J= N·m,F表示力,单位是N,s表示沿力的方向移动的距离,单位是m))
3.计算公式:P= eq \f(W,t)
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(P表示功率,单位是W,,W表示功,单位是J,,t表示时间,单位是s,))推导公式:P= 。
$$