1、初二物理春季班 教师 日期 学生 课程编号 课型 同步 课题课题 机械功功率 教学目标 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 3掌握机械功和功率的综合计算 教学重难点 1理解做功的两个必要因素和功的计算(考试要求 B;出题频率高) 2理解功率的概念及计算(考试要求 B;出题频率高) 3掌握机械功和功率的综合计算(考试要求 B;出题频率高) 教学安排 版块 时长 1 知识梳理 25 分钟 2 例题解析 30 分钟 一、机械功 1、 一个力作用在物体上, 且物体沿着力的方向通过了一段距离, 则称这个力对物体做了机械功, 简称做了功。 做功的
2、两个必要因素:一是_,二是_。 不做功的情况有三种: (1)物体受到力的作用,但没有移动距离(拉而不动、搬而未起,劳而无功) (2)物体没有受到力的作用,但因为惯性移动了一段距离(冰块在光滑的冰面上靠惯性滑动) (3)物体受到力的作用,同时也移动了一段距离,但是在力的方向上没有通过距离(搬运工扛 着货物在平地上行走) 3 随堂检测 30 分钟 4 课堂总结 20 分钟 5 课后作业 25 分钟 6 能力提升 20 分钟 机械功 功率 知识梳理知识梳理 小结不做功的三种情况:有力无_、有距离无_、力和距离的_。 2、功的定义:功在数值上等于_和物体在_移动的距离的乘积,计算公 式:_。功的单位:
3、_,符号_,1J=1N m。物体受到 1N 的力且在力的方向上 通过了 1m 的距离,则力对物体做功 1J。 二、功率 1、功率的定义:_,计算公式:_(用比值法定义的) 。 拓展: 因为 P=W/t,W=FS,v=S/t, 则 P=FS/t=Fv(功率等于力乘以力的方向上的速度) 2、功率的单位:_,符号_,1W=1J/s 常用单位还有_、_。三者之间 的换算关系为_。 3、物理意义:_。影响物体做功快慢的因素有两个:功和做功所 用的时间。某一机械,在相同时间内,做功越多,做功越快。 一、机械功 例题解析例题解析 知识点一:机械做功的判断知识点一:机械做功的判断 【例 1】下列实例中,力对物
4、体没有做功的是 ( ) A起重机吊起重物 B马拉车,车未动 C跳水运动员从跳台跳下 D举重运动员,将杠铃举起 【例 2】以下事例中,重力做功的是 ( ) A跳水运动员下落 B皮划艇在平静水面快速滑行 C花样滑冰运动员在水平的冰面上滑动 D举重运动员把杠铃举起后停在空中不动 知识点二:机械功的计算知识点二:机械功的计算 【例 3】 木块在大小为5 牛的水平拉力作用下在水平面上沿拉力方向前进2 米, 拉力做功为_ 焦;若木块重15 牛,在此过程中重力对木块做功为_焦。 【例 4】 某人用 50 牛的水平推力使一个质量为 20 千克的物体沿水平地面前进了 5 米, 放手后, 物体继续滑行了 1.5
5、米,此人对物体所做的功是 ( ) A250 焦 B325 焦 C980 焦 D1274 焦 二、功率 知识点一:功率的定义知识点一:功率的定义 【例 1】关于功和功率,下列说法正确的是 ( ) A机器做功少,功率一定小 B功率小的机器做功不一定慢 C功率大的机器做功一定快 D功率大的机器一定比功率小的机器做功多 【例 2】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表示这台机器每秒能做 1000 瓦的功 D表示这台机器每秒能做 1000 焦的功 【例3】甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先
6、到三楼,则关于他们二人的说 法正确的是 ( ) A做的功相同,但甲的功率较大 B做的功相同,功率也相同 C甲做的功较多,但功率相同 D甲做的功率多,功率也较大 知识点二:功率的计算知识点二:功率的计算 【例4】抽水机每秒钟能把20kg 水抽到10m 高处,这抽水机的功率是_W。 【例 5】如图所示,一个质量为 50kg 的人,在 10s 内连续向上跳 12 个台阶,已知每个台阶的高 度为 0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g 取 10N/kg) ( ) A1200W B10W C12W D120W 【例 6】 “五一”假期,小林和爸爸一起去登红山,小林用了 15min 登到山顶,爸爸用了
7、 20min 登上了山顶,爸爸的体重是小林的 1.5 倍,则小林与爸爸的登山功率之比为 ( ) A98 B89 C12 D21 知识点三:机械功和功率的综合计算知识点三:机械功和功率的综合计算 【例 7】小强推着小车,30s 内在水平地面上匀速前进了 15m,则小车的速度为_m/s, 如果水平推力为 10N,在此过程中小强对小车做的功为_J,功率为_W。 【例 8】物体 A 通过动滑轮在水平推力 F 的作用下,沿水平面以 1m/s 的速度做匀速直线运动, 此时弹簧秤的示数为 5N。若不计动滑轮、绳子及弹簧秤的重和动滑轮与绳的摩擦,那么物体 A 与水平面的摩擦力大小为_N。 拉力 F 在 2 秒
8、内做的功为_J, 拉力的功率为_W。 【例 9】用一根杠杆在 2 秒钟内把一个重 196 牛的物体匀速举高 0.2 米,而杠杆的动力作用点下 降 1 米,则动力做功是_焦,动力的功率是_瓦。 (杠杆自重不计) 1、李明同学快速地由一楼跑到三楼的过程中,他的功率与下列哪个值最相近 ( ) A5W B50W C500W D5000W 2、关于做功估算错误的是 ( ) A将两个鸡蛋举高1米做功约1焦 B将一袋10千克大米扛到肩上做功约150焦 C重500牛的人上一层楼,重力做功约3000焦 随堂检测随堂检测 F A D将500毫升矿泉水从地上拿到桌上做功约5焦 3、 一个人用同样大小的水平方向的力拉
9、着木箱, 分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离, 关于拉力所做的功,下列说法中正确的是 ( ) A在粗糙地面上做功较多 B在光滑地面上做功较多 C两次做功一样多 D条件不够,无法比较两次做功的多少 4、如图所示,用 F50N 的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为 200N 的物体 A 水平向左匀速移动 了 3m,在这个过程中 ( ) A拉力 F 做了 150J 的功 B拉力 F 做了 300J 的功 C重力做了 600J 的功 D重力做了 1200J 的功 5、下列几种情况,关于力对物体做功的说法正确的是 ( ) A陷在泥里的马车,两匹马用力拉车,虽然车没被拉动,但马对车做了功 B在光滑
10、冰面上匀速滑行的冰块,是因为有力对它做功才一直运动的 C用力扛着一袋米,沿水平方向前进,人对米袋做了功 D用竖直向下的力压桌面,压力没有做功 6、小车重 200N,人用 30N 的水平力推小车沿水平路面匀速前进 50m 的过程中,下列判断正确的是 ( ) A重力做功 10000J B人对车做功 10000J C人对车做功 1500J D小车受到的阻力是 230N 7、甲,乙两台机器,甲做的功是乙做的功的 2 倍,而乙所用的时间是甲所用的时间的 2 倍,则甲、 乙两台机器的功率关系是 ( ) AP甲:P乙=4:1 BP甲:P乙=1:4 CP甲:P乙=2:1 DP甲:P乙=1:1 8、某人用 10
11、 牛的力在 2 秒钟内使物体移动了 4 米的距离,则 ( ) A他对物体所做的功定是 40 焦 B他对物体所做的功不一定为 40 焦 C它的功率为 20 瓦 D它的功率为 80 瓦 9、某工厂有甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为 3:1,则甲、乙两台机 器的 ( ) A做功之比为 1:1,受到的牵引力之比为 3:1 B做功之比为 1:1,受到的牵引力之比为 1:1 C做功之比为 1:1,受到的牵引力之比为 1:3 D做功之比为 1:3,受到的牵引力之比为 3:1 10、一物体从斜面顶端以 0.5m/s 的速度匀速下滑到底端,物体克服摩擦力所做的功是 300J,如果再 把该
12、物体从斜面底端以原来的速度匀速拉至顶端,则人对物体做的功是 ( ) A300J B600 J C900J D无法判断 11、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。 12、用一个动滑轮把重 200 牛的货物匀速提高 4 米,所用的拉力是 125 牛,拉力做的功为_ 焦。 13、在今年中考体育测试男生 1000m 跑步项目中,小潭穿的跑鞋每只重 2.5N,若他在跑步过程中, 两个相邻的脚印之间的距离都是 1m,脚每次抬离地面的最大高度都是 0.2m,用了 3min20s 跑完全 程。求: (1)小潭跑完全程的平均速度是多少 m/
13、s? (2)小潭跑完全程对跑鞋做的功是多少? (3)小潭对跑完全程对跑鞋做功的功率是多少? 14、动力臂是阻力臂2倍的杠杆,将重为400N 的货物提高20cm,手向下压杠杆的力是220N,手下降 的高度是_cm,人做的功是_J。 15、一列火车以 50m/s 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? 16、高出水面 36m 处有一水箱,容积为 50m3,现要在 1h 内用一水泵给水箱充满水,则这台水泵的 功率至少是多少 kW?(g=10N/kg) 17、如图所示,某同学在做俯、卧撑运动,可将他视为一个杠杆
14、,他的重心在 A 点,重力为 600N, (1)他将身体撑起,双手对地面的压力至少是多少? (2)如他做了 30 个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为 0.5m,则他 做的功至少为多少? 18、举重运动员把 980N 的杠铃在 2s 内举高 2m,然后在空中停留 5s,问该运动员共做了多少功? 在举高和停留过程中的功率分别为多大? 19、如图所示,物体重 180N,动滑轮重 20N,绳重和摩擦不计。在竖直向上的拉力 F 的作用下,物体以 0.1m/s 的速度匀速上升。求: (1)拉力 F 的大小; (2)拉力 F 做功的功率 20、如图所示,物体 A 的质量 m=12kg,在拉力 F 的作用下,物
15、体 A 以 0.1m/s 的速度在水平面上做 匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子 所受的重力,并且绳子足够长。求: (1)物体 A 与水平面间摩擦力 f 的大小; (2)拉力 F 的大小; (3)物体 A 运动 10s 的过程中,拉力 F 所做的功。 1、物体做功的两个要素。 2、做功和功率的计算公式。 3、会利用公式对功率进行估算。 课堂总结课堂总结 1、下列情景中,重力对小球做功的是 ( ) A小球由高处落下 B小球在地面上静止 C小球沿水平轨道运动 D小球悬挂在天花板上不动 2、用三种方法来提升同一个重物:a用不计摩擦的定滑轮将重物
16、提高 h;b沿光滑斜面将重物提 高 h;c用手直接将重物提高 h。其中做功大小是 ( ) Aa 方式做功最少 Bb 方式做功最少 Cc 方式做功最少 D三种方式做功一样多 3、汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是 ( ) A汽车的牵引力为零 B汽车所受的摩擦力做功为零 C汽车动能为零 D汽车牵引力做功不为零 4、学生用 40 牛的力将重 60 牛的铅球抛出 5 米远,铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是 ( ) A200 焦 B300 焦 C0 焦 D500 焦 5、教学大楼每层楼高为 3m,小明提着一重为 50N 的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平 走廊走了 4m
17、进入课室,从一楼到课室过程中小明对箱子做的总功为 ( ) A0J B300J C450J D500J 课后作业课后作业 6、 如图, 在水平拉力 F 作用下, 使重 40N 的物体 A 匀速移动 5m, 物体 A 受到地面的摩擦力为 5N, 不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力 F 做的功为 ( ) A50J B25J C100J D200J 7、如图所示,物体 A 在力 F 的作用下,以0.2m/s 的速度在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧秤的 示数为3N,不计滑轮及绳子重以及它们之间的摩擦,则 ( ) A物体 A 受到的摩擦力大小是3N B5s 内拉力 F 做功3J C拉力 F 的
18、功率是1.2W D重力对物体 A 做功 8、班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大。为此,需要测量一些物理量,下列 物理量中必须测量的是 ( ) 三楼地面到一楼地面的高度 从一楼到达三楼所用的时间 每个同学的质量或体重 一楼到三楼楼梯的长度 A B C D 9、登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了 12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最 接近于 ( ) A500W B100W C50W D10W 10、一起重机将重为 1.2 104N 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。 11、从湖面下 5m 深的地方用绳
19、子匀速提起 10kg 的一块矿石到水面(矿石密度为 5 103kg/m3),人 所做的功大约是_J。 13、小江用 100N 的水平拉力,将质量为 80kg 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/kg) 14、 上海自主研发一种氢燃料汽车, 它使用氢气代替汽油。 在一次测试中, 汽车在水平路面受到 2400N 的水平牵引力,5min 内匀速直线行驶了 9000m,求 (1)汽车受到水平方向的阻力是多少? (2)汽车牵引力所做的功和功率是多少 15、如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重5
20、00N,在10s 内匀速连跳12个台阶,每个台 阶的高度为0.2m,在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求在此过程中: (1)铁明竖直向上跳的平均速度是多大? (2)铁明克服重力做功是多少? (3)铁明做功的总功率是多大? 16、把一根横卧在地面上的长8m、质量为10kg 的粗细均匀的木头竖直立起来,需要对它做功 _焦。 17、如图所示,不计滑轮重,不计绳与滑轮间的摩擦,不计轮与轴之间的摩擦,重为 30N 的物体在 5N 的拉力 F 的作用下沿水平方向匀速运动了 2m,则弹簧测力计的示 数和物体与 F 所做的功为( ) A30N,120J B30N,60J C5N,20J D10N
21、,20J 1、 如图所示, 四块相同的木块叠放在水平地面上, 已知木块的长 L=20cm, 重G=20N, 所有木块运动时受到的摩擦力都是接触面之间的压力的0.2倍。 现要求保持其余木块静止的情况下,依次自下而上抽出木块 A、B、C, 求此过程中至少要做多少功? 能力提升能力提升 D B A C 2、如图所示,已知斜面长 5m,高 2m,拉力为 50N。利用这个装置将 重为 100N 的物体在 5s 内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的 功率为_W。 3、甲乙两人质量之比为 5:4,他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为 3:2,甲跑上楼所用的 时间是 t1当甲站在自动扶梯上不动,开动自动扶梯把甲送上楼所用的时间是 t2那么,当乙用原 来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时,所用的时间为 ( ) A6t1t2/(6t1+5t2) Bt1t2/(t1+t2) C5t1t2/(3t1+4t2) D2t2/3 4、假设轮船行驶时,受到的阻力 f 跟它的速度大小 v 成正比。如果轮船匀速行驶的最大速度是 vm 时发动机的功率为 P,那么,要想把轮船行驶的最大速度提高到 2vm,则发动机的功率应该提高到 ( ) A2P B3P C4P D4.5 P