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1、小子 别把本小姐惹毛了 开心一分钟 3 功和功率 第十一章机械与功 1 结合实例知道功的概念 2 会判断是否做了功 3 掌握功的计算 4 理解功率的概念 会计算功率 1 图中物体受到几个力的作用 2 什么力对物体的向上移动作出了贡献 上面展示的图中 有的力对物体移动有贡献 有的力则对物体移动没有贡献 物理学中的 功 有 贡献 和 成效 意思 一 功 注意 力学里的 做功 不是生活里的 做工 干活 一个力作用在物体上 1 定义 物体在这个力的方向上移动了一段距离 力学里就说这个力做了功 小孩的拉力 拉小狗移动了一段距离 我们说小孩的拉力对小狗做了功 或简单的说小孩对小狗做了功 叉车的举力 将货物
2、移动了一段距离 我们说叉车的举力对货物做了功 或简单的说叉车对货物做了功 榔头对钉子的力F使钉子移动了一段距离 我们说榔头的力对钉子做了功 或简单的说榔头对钉子做了功 同学们 根据这几个实例请你们就以下的问题进行思考 怎样才算一个物体对另一物体做功 做功应该具备那些必要条件 小孩对小狗做了功 叉车对货物做了功 锤子对钉子做了功 2 做功的两个必要因素是 1 有力作用在物体上F2 物体在这个力的方向上移动了一段距离s 必要因素 必须需要 同时满足 缺一不可 怎样才算做功 1 从实例中体会一下 做功的两个必要因素 2 归纳一下不做功有几种类型 运动员用力将杠铃向上举起的过程 举力是否做功 2 汽车
3、的牵引力使汽车水平前进 牵引力是否对汽车作功 实例分析 组 人举一物体于头顶 人 或人的举力 对物体是否做功 组 物体受到力 但没有移动距离 力对物体没有做功 1 物体由于惯性在光滑平面上做匀速直线滑行 是否有力做功 组 物体不受力 但因为惯性通过一段距离 没有力做功 S 2 运动员踢足球 球离开脚后飞出10米远的过程 运动员是否对球做功 球离开脚后已不受运动员的踢力作用 但因为惯性通过一段距离 运动员没做功 组 人抬着物体在水平面上行走 人的支持力是否对物体做功 有力也有移动距离 但通过距离不在力的方向上 力与通过的距离相垂直 因此这个力也没有做功 通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况
4、下不做功吗 A 物体受到力的作用 但保持静止状态s 0 劳而无功B 物体在运动方向上不受力的作用 由于惯性而运动F 0 不劳无功C 物体受到某力的作用 但运动方向始终与该力方向垂直F s 劳而无功 3 不做功的情形 4 功的计算 N m 力越大 物体在力的方向上移动的距离越大 计算公式 功 力 力的方向上移动的距离 W Fs 符号的意义功力距离 5 功的单位 1J 1 焦耳简称焦符号J 例题 质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物 一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 求马运货时做的功 g 10N kg 质量为50kg的车上装载了350kg的
5、货物 一匹马拉着它将货物匀速拉到3000m外的货场 车行进中受到的摩擦力是800N 画出马车的受力示意图 每一个力是否做功 分析 解 因为匀速所以 F拉 f 800N马移动的距离s 3000m s 800N 3000m 2 4 106J答 马运货时做的功是2 4 106J 在平地上 一小朋友用50N的水平推力推动重100N的箱子 前进了10m 推箱子的小朋友做了多少功 如果把这个箱子匀速举高1 5m 他做了多少功 请拿出草稿本 解 W1 Fs 50N 10m 500JW2 F s Gh 100N 1 5m 150J 已知 F 50N s 10m G 100N h 1 5m 求 W1和W2 功率
6、 温故知新 功的计算公式 W FS 做功包括两个必要因素 物体受力 物体在力的方向上通过距离 1 比较物体运动快慢有几种方法 相同的路程比较所用的时间相同的时间内比较通过的路程2 什么是速度 它是比较物体 的物理量 3 如何计算速度 温故知新 图中用手推车运砖和用起重吊车运砖 在做功方面有什么不同 做功的快慢是不同的 我们怎样比较做功的快慢 思考 物体做功的快慢可能与什么因素有关呢 可能与W和t有关 人与起重机 哪个做功快 你是怎样比较出来的 做一样多的功 所用时间不同 甲 乙 在相同的时间内 做功多少不一样 人与起重机 哪个做功快 你是怎样比较出来的 甲 乙 比较做功快慢的方法 方法一 W甲
7、 W乙时 用时间短的则做功快 方法二 t甲 t乙时 做功多的则做功快 若时间和做功都不相同 怎样去比较做功的快慢呢 甲 乙 例甲 乙 丙三位同学分别搬砖到二楼 每块砖物重为10N 楼高为3m 他们搬砖的数量和所用的时间如下表 甲 乙 丙做功分别是多少 600 450 600 甲 乙 丙做功谁最快 谁最慢 应选取同一标准进行比较 比较做功快慢的一般方法 600 450 600 60 30 22 5 选取时间为标准进行比较 功与做功时间的比表示物体做功的快慢 J min 知识的迁移 物理意义 物理量 计算公式 单位 做功的快慢 功率 t s 功率越大 表示单位时间内所做的功越多 即做功越快 W 1
8、J S1W即1J S表示物体 s的时间内做功1J 1KW 103W1MW 106W 定义 用单位时间内做的功来表示 1 物理意义 表示物体做功快慢的物理量 3 定义式 4 功率的单位 瓦 W 千瓦 kw 功率概念 2 定义 功跟完成这些功所用时间的比值 1w 1J S 功率表示做功的 功率越大表示做功越 功率的大小有 和 共同决定 试判断 t 做功越多功率越大 功率小 表示做功少 做功时间越短 则功率越大 做功快 则功率大 我能行 快慢 快 W t X X X 一台机器用2分钟时间做了6 104J的功 这台机器的功率是多少 答 这台机械的功率是500W 练习 计算功率的另一公式 P FvF表示
9、物体所受的力 v表示物体的运动速度 适用条件 F与v在同一条直线上 1 当功率p一定时 牵引力F和v之间关系如何 2 当速度v一定时 牵引力F和P之间关系如何 3 当牵引力F一定时 功率P和速度V之间有什么关系 若保持P不变 则F与v成反比 若保持v不变 则P与F成正比 若保持F不变 则P与v成正比 在汽车等交通工具一类问题中 式中P为发动机的实际功率 F为发动机的牵引力 v为汽车的瞬时速度 关于公式P Fv的思考 例题 马拉着车在20分内以18Km h的速度匀速前进 如果马的拉力为300N 求马拉车的功率 解 由于F 300N V 18km h 5m st 20min 1200sP W t又W Fs FVt所以马拉车的功率 P W t FV 300N 5m s 1500w 1 一重为5N的物体沿三角形斜边长为3m 高为2m的斜面上用拉力为20N的力从底拉到最高处用的时间为2秒 求拉力做功和功率 1 汽车以恒定功率上坡 驾驶员应如何操作 讨论汽车的上坡方式 答 汽车以恒定功率上坡 上坡需要较大的牵引力 根据 P一定时 需增大F 则需减小速度v 驾驶员如何减速 即换档 变速调节装置 提示 上坡需要较大的牵引力
