3 功 功率（教学课件）物理新教材教科版八年级下册

第3节 功 功率 八年级物理下册 •教科版 第十一章—机械与功 教学引入 1 在语文中我们学过有关“功”的意义： 功劳 立功 功勋 功绩 功效 贡献 大功告成 事半功倍 成效 马到功成 功成名就 物理学上的“功”， 跟生活中的“功”的含义相同吗？ 做功 2 做功 狗拉车前进，狗对车做了功 人推车前进，人对车做了功 1.概念：物理学中规定，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。 做功 2 在叉车举高货物的过程中，货物受到一个向上的力F的作用，并且在这个力的作用下，向上移动了一段距离s，力F作用的成效体现在货物被举高了。 推土机推土，对土有力的作用，使土被推到远处，我们看到了推土机工作的成效。 在物理学中对“功”的解释，则是结合了“贡献和成效”的意义。如果某个力对物体的状态改变做出了贡献，取得了成效，则可以说这个力对这个物体做了功。 做功 2 小明和小露分别用力移动箱子，他们所施加的力产生的效果相同吗? 小明推箱子，虽然费了力气，但箱子没有移动。 小露用力将箱子推走了 箱子还受到重力作用箱子移动时，重力有没有做功呢! 小露推动箱子，对箱子做了功；小明用了力，但箱子没移动位置，所以没做功! 拉动箱子的不是重力!重力是竖直向下的，箱子是水平方向移动的…… 判断力对物体做功的依据是什么? 做功 2 物体在绳子拉力的作用下升高了一段距离。 以下情景中力对物体做功有什么共同点？ F s 小车在人施加的推力作用下移动了一段距离。 物体受到了力 在力的方向上移动了距离 共同点 做功 2 2.做功的两个必要因素 作用在物体上的力F 物体在力的方向上移动的距离s 做功的两个必要因素 两者缺一不可 做功 2 你能分析下举重运动员在举重过程中的做功情况吗？ 做功 2 1.上拉过程，运动员对杠铃是否做功? 有力，且在力的方向上有距离 做功 F s G s 重力，力与杠铃运动的方向相反 克服重力做功 做功 2 2.举着杠铃稳定站立的过程，运动员对杠铃是否做功? 有力，但在力的方向上没有距离 不做功 F 3.若某运动员举着杠铃，前进了0.3m，此过程运动员是否对杠铃做功? 有力有距离，但在力的方向上没有距离 F s 不做功 功的计算 3 运动员从发力到翻转，再到站立，这两个过程中，所做的功的多少相同吗？我们该如何计算功的多少呢？ 功的计算 3 将一个砝码提高到4cm所做的功 W 将一个砝码提高到12cm所做的功 将三个砝码提高到4cm所做的功 3W 3W 功的计算 3 功的计算 1.定义：物理学中规定，功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。 如果用F表示力，s表示物体沿力的方向移动的距离，W表示功，则功的计算公式可写成: W = Fs 注意：当力和物体在力的方向上通过的距离相反时， 我们说物体克服这个力做功。 功的计算 3 2.功的单位： W = Fs 牛 （N） 米 （m） 焦耳 （J） 牛顿·米，符号：N·m 焦耳，符号：J 3.物理意义： 1J＝1N·m 用1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1J。 把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J。 功的计算 3 【例题】如图所示，用20N的水平推力，使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。试求推力和重力对物体做的功。 解： 推力20N，物体在推力的方向上移动的距离是0.5m，则推力做功 W = Fs =20N×0.5m =10J 重力沿竖直方向，而物体在竖直方向上没有发生移动，所以重力做功为零。 功的计算 3 物理学家——焦耳 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗特，英国物理学家，英国皇家学会会员。 热功当量：焦耳测出了热功当量，1卡=4.15焦耳。 焦耳定律：电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 焦耳热：毛细管电泳需要电场做功，有电场做功就会产生热量。 主要成就 功率 4 吊车吊装 人力背砖块 运送相同数量的砖头，人工需要几小时，吊车只需几分钟。 其实做功有快慢之分，你觉得应该怎样表示做功的快慢呢? 功率 4 比较运动快慢的方法 路程相同时，比较时间多少； 时间相同时，比较路程多少。 路程和时间都不相同 v＝ s t 比较做功快慢的方法 做功相同时，比较时间的多少; 时间相同时，比较做功的多少。 做功和时间都不相同 选取单位时间为标准进行比较 所做的功 做功时间 （比值越大，做功越快） 选取单位时间为标准进行比较 功率 4 功率 1.定义：功与完成这些功所用时间之比叫作功率。 2.公式： 功率＝ 如果用W表示功；t表示做功所用的时间，P表示这个力做功的功率。则功率的表达式为 功率 4 3.功率的单位： 1kW=103W，1MW=103kW 1W=1J/s （1s做功1J，功率就是1W。） 焦耳（J） 秒（s） 焦/秒，符号：J/s 瓦特（W） 瓦特，符号：W 4. 其他常用单位： 在1s内把1个鸡蛋匀速举高2m，功率大约是1W。 功率 4 小轿车功率为是10kW～100kW 人步行的功率约为30W 日常骑行功率大约为100W 优秀运动员的功率可达1000W 5. 生活中的功率 功的原理 5 事实上，使用任何机械都不能省功，这个结论叫作功的原理。 上一节的实验表明，使用动滑轮能省力，但不能省功。 功的原理 　　复杂机械是由简单机械组合而成的，因此功的原理对一切机械都适用。这个结论在历史上曾被誉为机械的黄金定律”，对机械的使用和研制都具有重要的指导意义。 1. 下列说法，其中正确的是（　　） A．用力越大，物体移动的距离也越大，则力做的功也一定越大 B．力的大小一定，物体在力的方向上移动的距离越大，力对物体做的功一定越大 C．力的大小一定，力所做的功与物体移动的距离成正比 D．物体受到的力越大，则力对物体做的功也越大 课堂练习 6 B 2.如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力F所做的功，下列判断正确的是（　　） A．拉力F在AB段做功较多 B．拉力F在AB段与CD段做的功一样多 C．拉力F在CD段做功较多 D．无法判断 课堂练习 6 B 3. 关于“功”和“功率”的说法正确的是（　　） A．机器做的功越多，机器的功率就越大 B．机器的功率不同，做的功一定不同 C．机器做功的时间越长，功率就越小 D．在相同时间里做的功越多，功率就越大 课堂练习 6 D 4. 甲、乙两人沿同一竹竿进行爬竿比赛，甲从地面爬到竿顶用了16s，乙从地面爬到竿顶用了12s，已知甲、乙两人的体重之比为3：4，则甲、乙两人爬竿的功率之比P甲：P乙为（　　） A．4：3 B．3：4 C．16：9 D．9：16 课堂练习 6 D 3. 关于“功”和“功率”的说法正确的是（　　） A．机器做的功越多，机器的功率就越大 B．机器的功率不同，做的功一定不同 C．机器做功的时间越长，功率就越小 D．在相同时间里做的功越多，功率就越大 课堂练习 6 D 课堂小结 7 ①如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上 移动了一段距离，在物理学中就说这个力对物体做了功。 ②力学中的功包括两个必要因素 ：一是作用在物体上的力； 二是物体在这个力的方向上移动了距离。 功 做功 功的计算 ①功：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 ②计算公式：功＝力×距离 W = Fs ③功的单位：焦，符号是 J 功率 ①物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 ②定义：功与做功所用时间之比叫做功率。 ③公式： 功率 ④单位：国际单位是瓦特，符号W，1W=1J/s 常用单位有千瓦（kW）、兆瓦（ MW）； 功的原理 使用任何机械都不能省功 发展空间 8 调查机械的功率 每台机械都有它的额定功率。请查阅资料或查询互联网，了解什么是额定功率，并调查下表中列出的几种机械，把它们的型号和额定功率填入表内。 家庭实验室 $$