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八年级物理第十一章功和功率(知识点祥讲+例题+练习)


【例题 1】:
例题:质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物, 一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 N,求马运货时 做的功。(g=10 N/kg)
解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反, F=F摩=800 N 马移动的距离s=3 000 m
一定时,需增大F,则 需增大功率P,驾驶员 如何增大功率,即加大 油门。
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 /s
t=20min=1200s • P=W/t •又W=Fs=FVt •所以马拉车的功率: • P=W/t=FV=300N×5m / s=1500 w

F S S F

做小
了孩
功对 小
同学们,根据这几个实例
狗 请你们就以下的问题进行
讨论:
了叉 功车
怎样才算一个物体对另一
对 物体做功?(做功应该具
货 物
备那些必要条件)

做锤 了子 功对
钉 子
怎样才算做功?
做功的两个必要因素是
必要因素
1.有力作用在物体上 F 2.物体在这个力的方向上移动了一段距离 s
W=Fs=800 N×3 000 m=2.4×106 J
答:马运货时做的功是2.4×106 J。
垂直无功
• 质量为50kg 的车上装载了350kg 的货物,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。 1、画出马车的受力示意图 2、每一个力是否做功? N
fF(提示:Fra bibliotek坡需要较大的牵引力)
答:汽车以恒定功率上 坡,上坡需要较大的牵
引力,根据 P Fv ,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)
讨论汽车的上坡方式
(2)汽车以恒定速度上坡, 驾驶员应如何操作?
答:汽车以恒定速度上 坡,上坡需要较大的牵
引力,根据 P Fv ,v
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?
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?
F≠0
s=0(劳而无功)
F=0
s≠0 (不劳无功)
F≠0
s≠0 (劳而无功)
F⊥s
通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功 吗?
一、物体受到力的作用,但保持静止状态 s=0,劳而无功
二、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
三、物体受到某力的作用,但运动方向始终与该力方向 垂直

距离,力对物体没有做功
人举一物体于头顶,人(或人的举力)对物 体是否做功?
组 物体不受力,但因为惯性通 过一段距离,没有力做功
1、物体在光滑平面上做匀速直线滑 行,是否有力做功?
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
小孩的拉力F拉小狗移动了一段 距离S,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。
F S
叉车的举力F将货物移动了一段距离 S,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。
S F
锤子对钉子的锤力F使钉子移动了一段距离 S,我们说锤子的力对钉子做了功,或简单的说 锤子对钉子做了功。
(2)当速度v一定时,牵引力F和P之间关系如何? 若保持v不变,则 P与F成正比;
(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。
讨论汽车的上坡方式
(1)汽车以恒定功率上坡, 驾驶员应如何操作?
一、力学中的功
• 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,这 个力 的作用就显出了成效,力学里就 说这个力对物体做了功.
功包含的两个必要因素:
1、作用在物体上的力; 2、物体在力的方向上移动的距离。
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可 ”
注意:力学里的“做功”不是生活里 的“做工”、“干活”
3、体育课上,某同学用400牛的力把重为 30牛的铅球推到10米远处,则这位同学对 铅球做了多少功?( D )
A.4000焦 无法计算
B.300焦
C.4300焦 D.
4、重力为10牛的球在水平地面上滚动 了15米,则重力对它做功为( C )
A.150焦 B.15焦 c. 0焦 D. 无法确定
功率
有力也有移动距离,但通过距离 组 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
人抬着物体在水平面上行走,人的支持力 是否对物体做功?

S
感知现象
不做功的实例
分析他们有什么共同点?有什么不 同点?
想想议议:
以下三种情况都是力没有做功的实例,分析力为什么没 做功?
足球滑行时,脚做功吗?
功率70W和450W功率哪个大?做功哪 个快?为什么?
450W比70W功率大,做功快. 450W=450J/s,70W=70J/s
练习
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?
已知:t=2min=120s W= 6×104J
求:P
解:
P=

t
=
6×104J 120s
=500W
W2=F′s′=Gh=100 N × 1.5 m=150 J
课堂练习:
1、甲同学用10 N的水平拉 力将重300N的箱子沿水平方 向匀速推动10m;乙同学又将 这只箱子匀速举高2m。问: 甲同学对箱子做功多少?乙同 学对箱子做功多少?
2、起重机匀速提着重物先 上升4m,又沿着水平方向 移动3m,起重机共做功 2.8×105J的功,求:物 体的重力是多少?
必须需要,同时满足,缺一不可
接下来请同学们来分析A、B、 C、D四组做功的实例,并请同 学们:
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。


1、运动员用力将杠铃 向上举起的过程,举力 S 是否做功?
2、汽车的牵引力使汽车水平前 进,牵引力是否对汽车作功?


物体受到力,但没有移动
应选取同一标准进行比较
比较做功快慢的一般方法 选取时间为标准进行比较

砖数(块)
20
做功(J)
600
时间(min)
10
功 做功时间
(J/min)
60
所做的功 时间


20
15
600
450
20
20
30
22.5
功与做功时间的比表示物体做功的快慢
做功的 快慢
用单位时 间内做的 功来表示
功率越大,表示单位时间内所做的功 越多, 即做功越快。
答:这台机械的功率是500W.
计算功率的另一公式:
PW t

W Fs
v s

P

Fs t

F
s t

Fv
t
P=Fv F表示物体所受的力, 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? 若保持P不变,则F与v成反比;


若此人扛着货物上楼, 他对货物向上的支持
? 力对货物做功吗?
功的大小
作用在物体上的力越大
做的功就越多
力的成效就越明显
物体运动的距离越大
那么:功的大小 与什么有关呢?
功的计算
1.力学中:功等于力跟物体在 力的方向上通过的距离的乘积.
即:功=力×距离
则:W=F×S
2、单位
1 焦耳=1牛 .米 1 J =1N .m
S
1、如图,重为10N的物体沿这长为2m,高为1m的光 滑斜面自顶端滑下,求重力做功。
已知:F=G=10N S=1m 求:重力做功W=?
F=G S
解:
由W=FS得 W=10N×1m=10J
答:重力做功为10J。
2、某同学要把重为60N的水桶缓慢匀速的提起 0.5m的高度,他需要做多少功?
已知:桶重G=60N
1W=1J/S 1W即1J/S表示物体1s的时间内 做功1J
1KW=103W 1MW=106W
功率概念
1、物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
2、定义: 功跟完成这些功所用时间的比值。
3、定义式:
P=

t
4、功率的单位: 瓦(W)
千瓦(kw)
1w=1 J/S
• 1、功率表示做功的__快_慢__,功率越大表示
S=0.5m
求: 人对桶做功W=?

解: W=FS=GS
=60N×0.5m =30J
答:他需要做30J的功。

0.5m
在平地上,一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱 子,前进了10 m,推箱子的小朋友做了多少功?如果把 这个箱子匀速举高1.5 m,他做了多少功?
50N
10m
100N
已知:F=50 N, s=10 m, G=100 N, h=1.5 m。 求:W1和W2。 解:W1=Fs=50 N×10 m=500 J
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