4.3机械功与功率
2021-02-13
来源：步旅网
§3.3机械功 功率 中考对应考点： 机械功与功率的应用(学习水平A) 课时目标: 1、理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位。 2、理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位。 重点难点: 1、理解并掌握机械功与功率的定义和公式， 2、能够应用机械功与功率的知识解决生活问题。 知识精要： 一、功： 1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上 ；二是物体在 距离。 2、不做功的三种情况：有力无 、有距离无 、力和距离 。 例：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。 3、力学里规定：功等于 。 公式： 4、功的单位： ，1 1N·m。两个鸡蛋的重力约1N， 把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是 。 5、应用功的公式注意： ①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力； ②公式中S一定是 ，强调对应。 ③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。 二、功率： 1、定义： 2、物理意义： 3、公式： 4、单位：主单位 常用单位 、 、马力 换算：1 W 1 W 1马力=735W 某小轿车功率66，它表示： 热身预习： 1、某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是( ) A.表示这台机器能做1000瓦的功 B.表示这台机器能做1000焦的功 C.表示这台机器秒能做1000瓦的功 D.表示这台机器每秒能做1000焦的功 2、小明将两只鸡蛋抓在手上一起举高了1m，他所做的功最接近( ) A．0.01 J B．0.1 J C．1J D．10J 3、图3所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ） 4、重50牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是牛，若物体在水平方向上移动30米，则拉力对物体做了焦的功，重力对物体做了焦的功。 5、功率是表示做功的物理量；某机器的功率是500瓦，其物理意义 。这样的一台机器每小时可完成焦的功。 6、一列火车以50m的速度在平直的轨道上匀速行驶，整列火车受的阻力是9×106N。求这列火车行驶1000km火车做了多少功?火车的功率是多少？ 精解名题： 1、某人提着一个重50牛的物体在水平上走，人对物体做功焦，功率是瓦，后他又提着此物体爬了高9米的楼,用时1分钟,则爬楼时人对物体做了 焦的功，功率为 瓦。 分析与解答:做功的两个因素,一是作用在物体上的力，二是面上匀速运动了100米，此过程中人对物体做功 物体在力的方向上移动了距离，在水平方向上移动时，重力的方向与移动方向垂直，重力不做功，所以只有在上楼时重力做功50×9=450焦，功率450焦/60秒=7.5瓦。 考点分析：正确理解功与功率的公式 方法指导：作用在物体上的力与在力方向上的距离的乘积即是功的公式，功与时间的比值即是功率。 2、甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是；两人的功率之比是 。 分析与解答：根据，当h相同时，重力做功之比等于体重之比， W甲乙甲：G乙=8:9；根据得， P12=(W12)/(W12)=(W12)×(t12)=(8/4)×(5/9)=10:9 考点分析：功与功率的公式 方法指导：作用在物体上的力与在力方向上的距离的乘积即是功的公式，功与时间的比值即是功率。 3、小江用100N的水平拉力，将质量为80k的箱子水平拉动5m到楼梯后，扛起箱子上了4m高的楼房，上去后又沿走廊水平走了10m，问小江对箱子总共做功多少？(g取10N／) 分析与解答：箱子的运动可以分为三个阶段：一是人拉箱子在水平方向运动，二是扛箱子上楼，三是扛箱子在走廊水平走；在第一个阶段中，人用力拉箱子，对箱子做功，功应该是拉力100N乘5m得500J，而不是重力乘5m；在第二个阶段中，人扛箱子上楼，人对箱子做功，箱子重力为质量80乘10得800N，做功为800N乘4m得3200J，而不是拉力100N乘4m得400J；在第三阶段，人扛箱子在水平方向走，扛箱子的力与运动方向相垂直，不做功。故人做功总共为50032003700J。 考点分析：掌握功与功率的公式以及会灵活运用。 方法指导：作用在物体上的力与在力方向上的距离的乘积即是功的公式，功与时间的比值即是功率。 4、两个滑轮完全相同，其重力均为20N．分别用图所示的两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（ C ） A．Ｆ１做的功大于Ｆ２做的功 B．Ｆ１和Ｆ２做的功相等 C．Ｆ１做功的功率小于Ｆ２做功的功率 D．Ｆ１和Ｆ２做功的功率相等 考点分析:定滑轮和动滑轮及功和功率的综合题目。 方法指导: 使用定滑轮不能省力，但是能改变动力的方向； 动滑轮可以省力，但不能改变动力的方向。 备选例题： 5、小柯积极参加体育锻炼。 （1）如图所示为小柯初学俯卧撑时的姿势，图中小柯双手所受的支持力 （填“>”、“=”或“<”）重力。 （2）图2中，他的身体可作为一个杠杆，O点是支点。他的质量为50千克，所受重力可视为集中在A点。将身体撑起时，地面对双手的支持力至少多大？若撑起时肩部上升0.4米，他至少克服重力做多少功？ （取10牛/千克） 分析与解答：可将小柯的身体看成以脚尖为支点的杠杆，体重充当阻力，双手的支持力充当动力，故图中既为阻力臂，为动力臂，（1）根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知当L1>L2时，动力F
W2>W3 C．W1F乙 B. F甲＜F乙 D.条件不足，无法比较 甲乙6、甲、乙两台起重机各吊起500块砖从1楼送到5楼，甲用5，乙用10，他们对砖做功分别为W甲、W乙,功率分别是P甲、P乙，则( ) A．W甲 > W乙，P甲> P乙 B．W甲 = W乙，P甲> P乙 C．W甲。> W乙，P甲= P乙 D．W甲。= W乙，P甲= P乙 7、一辆列车总重为5×10N，在平直轨道上匀速行驶，列车的阻力为列车重的0.03倍，在10S内，列车通过的距离为200m，求（1）机车所做的功？（2）做功的功率？ 8、在如图中的装置中，放在水平地面上的物体质量为10，在拉力10N的力作用下以0.4m的速度匀速运动。求： （1）物体受到的摩擦力多大？ （2）在10s内拉力F做了多少功？ 7（3）拉力F的功率多大？ 自我测试： 1、体育课跳绳项目测试中，小明同学在内跳了120次，每次起跳的高度约5，则他跳绳时的功率大约是（ ） A．0.5W B．5W C．50W D．500W 2、庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图10甲中三个重均为10N、边长为30的正方体泡沫塑料块按图11乙堆叠起来，小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功 J。 3、两台机器功率之比是1:3,相同时间它们做功之比为 ；做同样多的功，所需时间之比为 。 4、抽水机每秒钟能把20kg水抽到10m高处，它每分钟所做的功是，这抽水机的功率是。 5、一起重机将重为1.2×10N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程重起重机对钢材做的功为 J。 6、青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为 J，用这些功可以让一个质量为50的物体匀速升高 m。（g取10） 7、甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ，甲乙两人平均功率之比4是 。 8、学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼。小莉同学想测量小军搬运器材过程中对箱子所做功的功率。 （1）测量所需要的器材有： 、 、 。 （2）小力同学设计的实验步骤如下，其中多余的是（ ） A、测出箱子所受的重力 B、测出楼梯的总长度 C、测出一楼到三楼的竖直高度 D、测出小军上楼所用的时间 E、算出小军搬运箱子的功率 （3）请你帮小力设计一个实验记录表格。 9、一质量为3000的汽车沿着长为．．．．5.4．．．的盘山公路匀速行驶。当它从山脚行驶到高为．．0.5．．．的山顶时，耗时15，汽车发动机的牵引力为4000N，求： （1）汽车的行驶速度； （2）汽车发动机牵引力做的功； （3）汽车发动机牵引力的功率。 10、如图所示，用一动滑轮将质量为50的物体10s内匀速提高30，绳子自由端的拉力为300N．g取10．求： （1）拉力做的功． （2）拉力做功的功率．