《八级物理全册 10.4 做功的快慢深解析教材知识详析拉分典例探究知能提升训练pdf 新沪科.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八级物理全册 10.4 做功的快慢深解析教材知识详析拉分典例探究知能提升训练pdf 新沪科.pdf（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节 做功的快慢 心灵中的黑暗必须用知识来驱除 卢克莱修 名言大观 第四节 做功的快慢 学 习 目 标 导 航 知道功率的概念 能用比较的方法得出功率的概念 知道功率单位的含义 并能形成具体的观念 会计算简单的功率问题 教 材 知 识 详 析 要点 比较做功快慢的方法 比较做功快慢的方法有两种 一是时间相同比较做功的多少 二是做功相同比 较做功用的时间 在做功用的时间相同时 做的功越多 说明做功越快 在做功的数量相同时 做功用的时间越短 说明做功越快 在物理学中是采用时间相同 比较做功的多少的方法来比较做功的快慢的 关键提醒 在物理学中 采用时间相同比较做功的数量的方法来比较做功的快 慢 这
2、比较符合人们思维习惯 若采用做功相同 比较做功用的时间的方法 人们往 往觉得很别扭 例 如图所示 是建筑工地常用来搬运砖块的两种机械 滑轮组和起重 机 观察图中甲 乙两图 可获得的信息有 观察图中 丙图和 图可得出 在相等的时间内 起重机比滑轮组做的功多 精析 比较甲 乙两图可以知道 将同样多的砖块运到同样的高度 即做同样多 的功 起重机用的时间比滑轮组要少 说明起重机做功比滑轮组要快 比较丙 丁两 年级 下 第十章 机 械 谜语荟萃 一点一点大 人人都有它 打一字 谜底 头 图可以看出 在相同的时间内 将砖块运到同样的高度 起重机运的砖块较多 即起 重机做的功较多 说明起重机做功比滑轮组快
3、解答 做相同的功 起重机比滑轮组所需时间少 丁 顿有所悟 比较做功快慢的方法有两种 在相同的时间内 比较做功的多少 做同样多的功 比较时间的多少 要点 功率 定义 单位时间内物体做的功叫做功率 它表示物体做功快慢的物理量 在 物理学中用字母P表示 物理意义 取单位时间后 物体所做的功越多 说明物体做功越快 这样功 率越大 就表示物体做功越快 即机械功率的大小就反映出物体做功的快慢 功率是机械一个非常重要的指标 一个机械的功率越大 说明它做功越快 在同样的时间里 它做的功就越多 人们在购买机械时往往都首先考虑机械的 功率 关键提醒 功率的大小由功和时间的比值决定 仅根据单一条件不能确定 功率的大
4、小 功率是表示机械做功快慢的物理量 不要和机械做功的多少混为一谈 两 台机械 甲的 功率 大 不能 就 说甲 机械 做功 多 可 以说 在 相 同 的 时 间 内 甲 机 械 做功多 例 下列关于功率的说法正确的是 A 物体做功越多 功率越大 B 物体做功时间越短 功率越大 C 物体做功越快 功率越大 D 物体做功时间越长 功率越大 精析 功率是描述做功快慢的物理量 功率越大 表示物体做功越快 解答 C 比较功率的大小不能只看做功的多少或时间的多少 功率是用单位时 间内完成的功来描述的 要点 功率的计算及单位 公式 P W t 其中各符号的意义及单位 P 功率 瓦特 W W 功 焦耳 J t
5、时间 秒 s 单位 在国际单位制中 功率的单位是瓦特 简称瓦 符号是W W J s 工程技术上还常用千瓦 k W 作为功率的单位 k W W 公式的变形及运用 当物体在力F作用下 以速度v沿力F方向做匀速直线运动时 力F所做 的功W F s F v t 则功率P W t F v t t F v 由P F v可知 当功率一定时 受到的牵引力越大 速度越小 即力与速 第四节 做功的快慢 学问是苦根上长出来的甜果 大加图 名言大观 度成正比 所以 要想获得较大的力 应减速 当牵引力一定时 功率与速度成正 比 当速度一定时 牵引力越大 功率越大 公式P F v中 各 符号 的意 义及 单 位 P 某一
6、 时刻 的 功率 瓦 特 W F 物体受到的牵引力 牛顿 N v 物体的速度 米每秒 m s 关键提醒 用公式P W t 计算时 要注意功W和时间t的同一性 即功 W是物体在时间t内所做的功 时间t是物体做完功W所用的时间 要区分功率 和压强的符号 功率用大写P表示 压强用小写p表示 此公式P W t 是指平均功率 而不是指某一时刻的瞬时功率 例 有一汽车的质量是 t 在平直公路上以 k m h的速度做匀速直线运 动 已知牵引力为 N 求 求车所受的重力 求汽车所受的摩擦力 求车的功率是多少 精析 利用功的计算公式W F s 速度的计算公式v s t 功率的计算公式P W t 可以推导出功率P
7、与F s的关系式 从而求得汽车的功率 解答 解 汽车的质量m t k g g N k g 汽车受到的重力 G m g k g N k g N 汽车在水平方向上受到牵引力和摩擦力的作用而处于平衡状态 所以摩擦 力和牵引力是一对平衡力 根据二力平衡的条件可知两者大小相等 等于汽车受到 的摩擦力为 N 汽车的牵引力F N 速度v k m h m s 则汽车的功率 P W t F s t F v N m s N 答 车所受的重力是 N 汽车所受的摩擦力为 N 车的功率是 W 当告诉物体受到的力和运动速度时 要求物体的功率 可以利用功率 的推导式来计算 由于功率的大小与时间长短无关 此题也可以设定一个时
8、间 如 s 在此基础上进行计算 要点 功率的测量 功率的测量 原理 P W t 在实际测量中 测量W时往往要测量力 F 和物体在力的方向上移动的距离 s 然后用公式W F s计算出功的大小 年级 下 第十章 机 械 谜语荟萃 去掉左边是树 去掉右边是树 去掉中间还是树 打一字 谜底 彬 方法步骤 以测量人爬楼的功率为例 人爬楼时人用的力就是克服自身重力 而人的重力往往是通过测量人的质 量来获得的即F G m g 故这一步要用台秤测出人的质量 测量人爬楼的高度h 这里比较好的方法是测量出一级台阶的高度 再数 出楼梯的级数 就可算出爬楼的高度 测量人爬楼的时间t 计算P W t m g h t 拓
9、展反思 测算物体做功的功率时 也可以根据P F v 若知道物体运动的速 度 再知道做功的力就可以测算出物体做功的功率 如知道汽车匀速前进的速度 只要再知道车和地面之间的摩擦力大小就能够粗略计算出车前进时的功率 例 学习了功率的知识后 小明和几位同学准备开展 比一比谁的功率大 的活动 他们设计了三套方案 测量出各自的体重 爬楼用的时间和爬楼的高度 算出爬楼的功率并进行比较 控制爬楼的时间相同 测量出各自的体重 爬楼的 高度 算出爬楼做的功并进行比较 控制爬楼的高度相同 测量出各自的体重 爬 楼的时间 算出体重和时间的比值并进行比较 可行的是 A 只有 B 只有 C 只有 D 都可以 精析 根据P
10、 W t G h t m g h t 测出m t h 即可算出爬楼的功率进行比较 可行 控制爬楼的时间相同 测量出各自的体重 爬楼的高度 根据W G h m g h 算出爬楼做的功 再根据P W t 即可比较 可行 控制爬楼的高度相同 测量出 各自的体重 爬楼的时间 根据P W t G h t m g h t 知 算出体重和时间的比值即可 比较出爬楼的功率 可行 故本题选D 解答 D 要比较功率的大小 有三种方法 做功时间一定 比较做功的多少 做功多的 功率大 做功的多少一定 做功时间短的 功率大 分别测出功率 进行比较 比较功率不一定必须测出功率 拉 分 典 例 探 究 综合应用 例 要点
11、功率 下列关于功率的说法正确的是 A 物体做功越多 功率越大 B 物体做功时间越短 功率越大 C 物体做功越快 功率越大 D 物体做功时间越长 功率越大 第四节 做功的快慢 读有字书 却要识没字理 鹿善继 名言大观 精析 功率是表示物体做功快慢的物理量 功率大表示做功快 即在相同的时 间里做功一定多 如果做功时间短 做功不一定少 解答 C 归纳 演绎 对于功率的公式P W t 不能简单地将其看作数学公式进行理 解 以为物体做功越多 功率越大 或者将功率和功混为一谈 认为功率大的物体做 功就一定多 或做功时间越长 功率就越小 功率是单位时间内物体做功的多少 一 个功率一定的机械 不论做功多少或所
12、用时间长短 其功率都是不变的 例 要点 功率的计算及单位 中考体育测试跳绳的项目中 某同学在 m i n内跳了 次 每次跳的高度大约为 c m 他跳绳时的功率大约为 A WB W C WD W 精析 初中生体重大约为 N h c m m 做的总功为 W G h N m J t m i n s 跳绳时的功率为 P W t J s W 在上述四个答案中 只有 W最接近 W 所以B符合题意 故选B 解答 B 技法 规律 首先估测出中学生的重力 而跳绳的过程是克服自身重力做功的 过程 知道每次跳的高度 可利用公式W G h计算出所做的总功 又知道做功的时 间 再利用公式P W t 计算出跳绳时的功率
13、例 要点 功率的计算及单位 如图所示的滑轮组 绳与滑轮间的摩擦 不计 将质量为 k g的物体A放在粗糙的水平面上 以 m s的速度匀速拉动物体 时 物体受到的摩擦力Ff G 则物体的重力为 N 在 s内物体移动的 距离为 m 拉 力F为 N 拉 力F的 功 率 为 W g取 N k g 精析 物体的重力G m g k g N k g N 摩擦力Ff G N N s内物体移动的距离s v t m s s m 该滑轮组有 段绳子承担阻 力 所以F F f N s内拉力F移动的距离s s m 拉力F的功率P W t F s t N m s W 解答 年级 下 第十章 机 械 谜语荟萃 禁止放羊 打一
14、诗人名 谜底 杜牧 归纳 演绎 本题求拉力时容易出错 因为该滑轮组克服的不是物体的重力 而是地面面对物体的摩擦力 求功率时 还要注意功和做功时间的对应性以及功和 功率的同体性 例 要点 功率的测量 引体向上是体能测试的项日之一 引体向上时 双臂的拉力使身体上升做功 请根据你亲身的体验或观察他人做引体向上的过程 找出所需的物理量并给出合理的数值 写出引体向上时做功的功率的表达式 并算 出具体数值 取g N k g 精析 这是一道理论联系实际的开放性试题 具体数值只要大体合理即可 引 体向上时是克服人体的重力做功 由W F h 双臂的拉力F G人 m人g 人体的质 量约在 k g k g之间 人体
15、上升的距离约为臂长 臂长约是人身高的 按身 高 m m计 上升距离h在 m m之间 设做n 次引体向上 一般用时间 s 由以上分析 根据物理量m h t 可求出人做功的功率 解答 取人的质量m k g G m g N 双臂的拉力F G N 取身高 H m 则双臂长约为人身高的 即人体上升的距离h H m m 设做n 次引体向上所用时间t s 做功功率的表达式P W t F n h t 代入数据P N m s W 探索 发现 本题采用逆推法的思维方式 首先提出猜想和假设 然后根据所 需测出的物理量设计实验等 这是一种常用的思维方法 把实际问题简化成物理模 型 抓住问题的关键去寻找决的办法 例 要
16、点 功率的测量 俯卧撑是同学们经常做的健身活动 做俯卧撑 时 身体俯卧 伸直 两手用力撑地 使身体上半部抬起 直至两臂伸直 此过程中可 将人做看成以脚的着地点为支点的杠杆 张扬同学身高 m 体重 N s内 做了 个俯卧撑 假定他的重心在他身体的中心上 请你估算一下张扬同学做功 的功率 精析 将撑 俯卧撑 的过程转换成物理模型 与将圆木一端抬起 放下的过程 相同 求 做俯卧撑所做的功 与求 将圆木一端抬高所做的功 一样 将圆木一端抬高的过程中 拉力是变化的 不能直接求解 拉力在抬高圆木的 一端时 将圆木重心提高 拉力对圆木做的功等于克服重力做的功 即WF WG WG G h 其中h是圆木重心升高的高度 因此 知道了重心的高度 就可以求出拉 第四节 做功的快慢 以学治愚 韩愈 名言大观 力做的功 计算时 先估计该同学手臂的长度 判断做俯卧撑时 身体重心的最大高度 算 出克服重力做的功即可求出一次俯卧撑该同学做的功 解答 张扬同学身高 m 估计他的手臂长度约为 m 因为身体重心设在 身体中心 所 以当 手 臂 撑 直 时 如 图 乙 身 体 重 心 高 度h l m m 做一次俯卧撑 该同学
