八年級物理第十一章功和功率(知識點祥講+例題+練習)

1、功和功率第十一章 功和機械能 1. 1.結合實例知道功的概念。結合實例知道功的概念。 2. 2.能用生活、生產(chǎn)中的實例解釋功的含義。能用生活、生產(chǎn)中的實例解釋功的含義。 3. 3.功的計算功的計算 4.4.功率的概念及其計算功率的概念及其計算力學中的功“功”是個多義詞，有“貢獻”的意思，如立功、功勞；還有“成效”的意思，如成功、事半功倍力學里的功含有“成效”的意思，但是它還有更確切的含義。F分析：分析：重物在豎直向上的拉力重物在豎直向上的拉力F F的的作用下，向上移動了距離作用下，向上移動了距離h h上述實例有什么共同點上述實例有什么共同點h1.1.圖中物體受到幾個力的作用？圖中物體受到幾個力

2、的作用？2.2.什么力對物體的向上移動作出了貢獻？什么力對物體的向上移動作出了貢獻？網(wǎng)球在光滑地面上滾動網(wǎng)球在光滑地面上滾動上面展示的三幅圖中，有的力對物體移動有貢獻，有的上面展示的三幅圖中，有的力對物體移動有貢獻，有的力則對物體移動沒有貢獻。力則對物體移動沒有貢獻。物理學中的物理學中的“功功”吸收了一種吸收了一種“貢獻貢獻”和和“成效成效”意思意思在里面。在里面。 如果一個力作用在物體上如果一個力作用在物體上,物體在物體在這個力的方向上移動了一段距離這個力的方向上移動了一段距離,這這個力個力 的作用就顯出了成效的作用就顯出了成效,力學里就力學里就說這個力對物體做了功說這個力對物體做了功.一、

3、力學中的功一、力學中的功注意：力學里的注意：力學里的“做功做功”不是生活里不是生活里的的“做工做工”、“干活干活” 功包含的兩個必要因素：功包含的兩個必要因素：1、作用在物體上的、作用在物體上的力力；2、物體在力的方向上移動的、物體在力的方向上移動的距離距離?！皟蓚€必要因素兩個必要因素”的含義是指的含義是指“缺一不可缺一不可” F FS 小孩的拉力小孩的拉力拉小狗移動了一段拉小狗移動了一段距離距離，我們說，我們說小孩的拉力對小狗做了小孩的拉力對小狗做了功功，或簡單的說，或簡單的說小孩對小狗做了功小孩對小狗做了功。 叉車的舉力叉車的舉力將貨物移動了一段距離將貨物移動了一段距離，我們說，我們說叉車

4、的舉力對貨物做了功叉車的舉力對貨物做了功，或，或簡單的說簡單的說叉車對貨物做了功叉車對貨物做了功。 錘子對釘子的錘力錘子對釘子的錘力F使釘子移動了一段距離使釘子移動了一段距離，我們說，我們說錘子的力對釘子做了功錘子的力對釘子做了功，或簡單的說，或簡單的說錘子對釘子做了功錘子對釘子做了功。F FS同學們同學們,根據(jù)這幾個實例根據(jù)這幾個實例請你們就以下的問題進行請你們就以下的問題進行討論：討論：怎樣才算一個物體對另一怎樣才算一個物體對另一物體做功？（做功應該具物體做功？（做功應該具備那些必要條件）備那些必要條件）小孩對小狗小孩對小狗做了功做了功叉車對貨物做叉車對貨物做了功了功錘子對釘子錘子對釘子做

5、了功做了功做功的兩個必要因素是做功的兩個必要因素是1.1.有力作用在物體上有力作用在物體上 F2.2.物體在這個力的方向上移動了一段距離物體在這個力的方向上移動了一段距離 s必要因素必要因素必須需要，同時滿足，缺一不可必須需要，同時滿足，缺一不可怎樣才算做功？怎樣才算做功？接下來請同學們來分析接下來請同學們來分析A、B、C、D四組做功的實例，并請同四組做功的實例，并請同學們：學們：1、從實例中體會一下、從實例中體會一下“做功的做功的兩個必要因素兩個必要因素”；2、歸納一下、歸納一下不做功不做功有幾種類型。有幾種類型。、運動員用力將杠鈴、運動員用力將杠鈴向上舉起的過程，舉力向上舉起的過程，舉力是

6、否做功？是否做功？2 2、汽車的牽引力使汽車水平前、汽車的牽引力使汽車水平前進，牽引力是否對汽車作功？進，牽引力是否對汽車作功？組組人舉一物體于頭頂，人（或人的舉力）對物人舉一物體于頭頂，人（或人的舉力）對物體是否做功？體是否做功？組組物體受到力，但沒有移動物體受到力，但沒有移動距離，力對物體沒有做功距離，力對物體沒有做功1、物體在、物體在光滑光滑平面上做平面上做勻速直線勻速直線滑滑行，是否有力做功行，是否有力做功?組組物體不受力，但因為慣性通物體不受力，但因為慣性通過一段距離，沒有力做功過一段距離，沒有力做功S2、運動員踢足球、運動員踢足球,球離開腳后球離開腳后飛出飛出10米遠的過程米遠的過

7、程,運動員是否對球做功？運動員是否對球做功？球離開腳后已不受運動員的踢球離開腳后已不受運動員的踢力作用，但因為慣性通過一段力作用，但因為慣性通過一段距離，運動員沒做功距離，運動員沒做功組組人抬著物體在水平面上行走，人的支持力人抬著物體在水平面上行走，人的支持力是否對物體做功是否對物體做功?S有力也有移動距離，但有力也有移動距離，但通過距離通過距離不在力的方向上不在力的方向上(力與通過的距離力與通過的距離相垂直相垂直)，因此這個力也沒有做功，因此這個力也沒有做功不做功的實例分析他們有什么共同點？有什么不同點？以下三種情況都是以下三種情況都是力沒有做功力沒有做功的實例，分析力為什么沒的實例，分析力

8、為什么沒做功？做功？足球滑行時，腳做功嗎？足球滑行時，腳做功嗎？ s s（勞而無功）（勞而無功） s s（不勞無功）（不勞無功） s ss s（勞而無功）（勞而無功）想想議議：想想議議：通過上面的幾個例子你能總結出物體在什么情況下不做功通過上面的幾個例子你能總結出物體在什么情況下不做功嗎？嗎？一、物體受到力的作用，但保持靜止狀態(tài)一、物體受到力的作用，但保持靜止狀態(tài) s=0=0，勞而無功，勞而無功二、物體在運動方向上不受力的作用，由于慣性而運動二、物體在運動方向上不受力的作用，由于慣性而運動 F=0=0，不勞無功，不勞無功三、物體受到某力的作用，但運動方向始終與該力方向三、物體受到某力的作用，但

9、運動方向始終與該力方向垂直垂直 Fs，勞而無功，勞而無功 想一想想一想力力做做功功了了嗎嗎?推著酒桶向上滾動推著酒桶向上滾動蘋果受從樹上落到地面蘋果受從樹上落到地面 想一想想一想力力做做功功了了嗎嗎?學生背著書包在水學生背著書包在水平路面勻速前進平路面勻速前進舉重運動員將杠鈴舉起在舉重運動員將杠鈴舉起在空中停秒鐘，空中停秒鐘， 想一想想一想力力做做功功了了嗎嗎?雖然用好大的力雖然用好大的力,汽汽車還是紋絲不動車還是紋絲不動推出去的冰球在冰面推出去的冰球在冰面滑動滑動 搬運工在平地上行走，搬運工在平地上行走，他對貨物向上的他對貨物向上的支持支持力力對貨物做功嗎？對貨物做功嗎？若此人扛著貨物上樓，

10、若此人扛著貨物上樓，他對貨物向上的他對貨物向上的支持支持力力對貨物做功嗎？對貨物做功嗎？ 想一想想一想力力做做功功了了嗎嗎? 力的成效就越明顯作用在物體上的力越大作用在物體上的力越大物體運動的距離越大物體運動的距離越大那么：功的大小與什么有關呢？功的計算功的計算 力學中：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積 即：功力距離 則：=焦耳焦耳J. . .11牛牛 N米米 m=112、單位 焦耳焦耳是英國物理學家。1818年12月24日生于索爾福。從小體弱不能上學，在家學釀酒，利用空閑時間自學化學、物理。很喜歡電學和磁學，對實驗特別感興趣。焦耳可以說是一位靠自學成才的杰出的科學家。1866年由于

11、他在熱學、電學和熱力學方面的貢獻，被授予英國皇家學會柯普萊金質獎章。 例題：例題：質量為質量為50 kg50 kg的雪橇上裝載了的雪橇上裝載了350 kg350 kg的貨物，的貨物，一匹馬拉著它將貨物勻速運到了一匹馬拉著它將貨物勻速運到了3 000 m3 000 m外的貨場。外的貨場。如果雪橇行進中受到的摩擦力是如果雪橇行進中受到的摩擦力是800 800 ，求馬運貨時，求馬運貨時做的功。（做的功。（g=10 N/kg) g=10 N/kg) 【例題【例題 1】：解解: :馬拉車所用的力與摩擦力大小相等方向相反馬拉車所用的力與摩擦力大小相等方向相反, , F= =F摩摩=800 N=800 N

12、馬移動的距離馬移動的距離s=3 000 m=3 000 m s=800 N=800 N3 000 m=2.43 000 m=2.410106 6 J J 答：馬運貨時做的功是答：馬運貨時做的功是2.42.410106 6 J J。 質量為質量為50kg 50kg 的車上裝載了的車上裝載了350kg 350kg 的貨物，一匹的貨物，一匹馬拉著它將貨物勻速拉到馬拉著它將貨物勻速拉到3000m 3000m 外的貨場。車外的貨場。車行進中受到的摩擦力是行進中受到的摩擦力是800N800N。 、畫出馬車的受力示意圖、畫出馬車的受力示意圖 、每一個力是否做功？、每一個力是否做功？SFNGf垂直無功垂直無功

13、1 1、如圖，重為、如圖，重為10N10N的物體沿這長為的物體沿這長為2m2m，高為，高為1m1m的光的光滑斜面自頂端滑下，求重力做功?；泵孀皂敹嘶拢笾亓ψ龉?。SF=G已知：已知：求：求：解解：F=G=10NF=G=10NS=1mS=1m重力做功重力做功W=W=？由由W=FSW=FS得得W=10NW=10N1m=10J1m=10J答：重力做功為答：重力做功為10J10J。2 2、某同學要把重為、某同學要把重為60N60N的水桶的水桶緩慢勻速緩慢勻速的提起的提起0.5m0.5m的高度的高度, ,他需要做多少功他需要做多少功? ?0.5m已知：已知：求：求：解解：桶重G=60N S=0.5m

14、G=60N S=0.5m 人對桶做功人對桶做功W=?W=?W=FS=GS =60N0.5m =30J答答: :他需要做他需要做30J30J的功。的功。在平地上，一小朋友用在平地上，一小朋友用50 N50 N的水平推力推動重的水平推力推動重100 N100 N的箱的箱子，前進了子，前進了10 m10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把，推箱子的小朋友做了多少功？如果把這個箱子勻速舉高這個箱子勻速舉高1.5 m1.5 m，他做了多少功？，他做了多少功？10m50N100N解：解：W1 1= =Fs=50 N=50 N10 m=500 J10 m=500 J W2 2= =Fs=Gh=100 N=

15、100 N 1.5 m=150 J1.5 m=150 J已知：已知：F=50 N, =50 N, s=10 m, =10 m, G=100 N, =100 N, h=1.5 m=1.5 m。求：求：W1 1和和W2 2。1、甲同學用10 N的水平拉力將重300N的箱子沿水平方向勻速推動10m；乙同學又將這只箱子勻速舉高2m。問：甲同學對箱子做功多少？乙同學對箱子做功多少？課堂練習課堂練習：2、起重機勻速提著重物先上升4m，又沿著水平方向移動3m，起重機共做功2.8105J的功，求：物體的重力是多少？3、體育課上，某同學用、體育課上，某同學用400牛的力把重為牛的力把重為30牛的鉛球推到牛的鉛球

16、推到10米遠處，則這位同學對米遠處，則這位同學對鉛球做了多少功？（）鉛球做了多少功？（）A.4000焦焦B.300焦焦C.4300焦焦D.無法計算無法計算4、重力為、重力為10牛的球在水平地面上滾動牛的球在水平地面上滾動了了15米，則重力對它做功為（）米，則重力對它做功為（）A.150焦焦B.15焦焦c. 0焦焦D.無法確定無法確定D DC C1、比較物體運動快慢有幾種方法？相同的路程比較所用的時間相同的時間內(nèi)比較通過的路程2、什么是速度？它是比較物體_的物理量。3、如何計算速度？圖中用手推車運磚和用起重吊車運磚，圖中用手推車運磚和用起重吊車運磚，在做功方面有什么不同？在做功方面有什么不同？

17、做功的快慢是不同的做功的快慢是不同的 我們怎樣比較做功的我們怎樣比較做功的快慢？快慢？思考思考 物體做功的快慢可能與什么因素有關物體做功的快慢可能與什么因素有關呢？呢？可能與可能與 W 和和 t 有關有關人與起重機，哪個做功快？人與起重機，哪個做功快？你是怎樣比較出來的？你是怎樣比較出來的？做一樣多的功，所用時間不同。做一樣多的功，所用時間不同。甲甲乙乙在相同的時間內(nèi)，做功多少不一樣。在相同的時間內(nèi)，做功多少不一樣。人與起重機，哪個做功快？人與起重機，哪個做功快？你是怎樣比較出來的？你是怎樣比較出來的？甲甲乙乙比較做功快慢的方法比較做功快慢的方法 方法一：方法一： W甲甲=W乙乙時，用時間短的

18、則做功快；時，用時間短的則做功快；方法二：方法二： t甲甲= t乙乙時，做功多的則做功快。時，做功多的則做功快。 若時間和做功都不相同，怎樣去比較做功若時間和做功都不相同，怎樣去比較做功的快慢呢的快慢呢甲甲乙乙例例甲、乙、丙三位同學分別搬磚到二樓，甲、乙、丙三位同學分別搬磚到二樓，每塊每塊磚物重為磚物重為10 N，樓高為，樓高為 3 m，他們搬磚的數(shù)量和他們搬磚的數(shù)量和所用的時間如下表：所用的時間如下表：甲、乙、丙做功分別是多少？甲、乙、丙做功分別是多少？600450600甲、乙、丙做功誰最快？誰最慢？甲、乙、丙做功誰最快？誰最慢？ 應選取同一標準進行比較應選取同一標準進行比較所所做做的的功功

19、時時間間比較做功快慢的比較做功快慢的一般方法一般方法600450600功功做做功功時時間間603022.5 選取時間為標準進行比較選取時間為標準進行比較功與做功時間的比表示物體做功的快慢功與做功時間的比表示物體做功的快慢( (J/min) )做功的做功的快慢快慢功率越大，表示單位時間內(nèi)所做的功功率越大，表示單位時間內(nèi)所做的功越多，即做功越快。越多，即做功越快。W=1J/S 1W即即1J/S表示物體表示物體s的時間內(nèi)的時間內(nèi)做功做功1J 1KW=103W 1MW=106W用單位時用單位時間內(nèi)做的間內(nèi)做的功來表示功來表示1 1、物理意義：、物理意義： 表示物體做功快慢的物理量。表示物體做功快慢的物

20、理量。3、定義式：、定義式：4 4、功率的單位、功率的單位: :瓦（瓦（W）千瓦（千瓦（kw）功率概念功率概念P=t t2、定義：、定義：功跟完成這些功所用時間的比值。功跟完成這些功所用時間的比值。1w=1 J/S 、功率表示做功的、功率表示做功的_，功率越大表示，功率越大表示做功越做功越_。功率的大小有。功率的大小有_和和_共共同決定。同決定。 、試判斷（、試判斷（t） 做功越多功率越大（）做功越多功率越大（） 功率小，表示做功少。（）功率小，表示做功少。（） 做功時間越短，則功率越大（）做功時間越短，則功率越大（） 做功快，則功率大（）做功快，則功率大（）快慢快慢快快WtXXX功率功率70

21、W表示什么意思？表示什么意思？功率功率70W表示機械在表示機械在1s內(nèi)做了內(nèi)做了70J的功的功功率功率70W和和450W功率哪個大？做功哪功率哪個大？做功哪個快？為什么？個快？為什么？450W比比70W功率大，做功快功率大，做功快450W W450J J/s s，70W W70J J/s s練習練習 一臺機器用一臺機器用2 2分鐘時間做了分鐘時間做了6 610104 4J J的功，這臺機器的功率是多少？的功，這臺機器的功率是多少？答：這臺機械的功率是答：這臺機械的功率是500W練習練習解：解：P=t t6 610104 4J J120s120s= = =500W500W已知：已知：t2min1

22、20s W 求：求：P6 610104 4J J計算功率的另一公式計算功率的另一公式：WPtFssWFsPFFvttsvtPFv F表示物體所受的力，表示物體所受的力，v表示物體的運動速度。表示物體的運動速度。適用條件：適用條件：F與與v在同一條直線上。在同一條直線上。(1)(1)當功率當功率p p一定時，牽引力一定時，牽引力F F和和v v之間關系如何之間關系如何? ?(2)(2)當速度當速度v v一定時，牽引力一定時，牽引力F F和和P P之間關系如何之間關系如何? ?(3)(3)當牽引力當牽引力F F一定時，功率一定時，功率P P和速度和速度V V之間有什么關系之間有什么關系? ?若保持若保持P不變，則不變，則F與與v成反比；成反比；若保持若保持v不變，則不變，則 P與與F成正比；成正比；若保持若保持F不變，則不變，則P與與v成成正正比；比； 在汽車等交通工具一類問題中，式中在汽車等交通工具一類問題中，式中P P 為為發(fā)動機的實際功率，發(fā)動機的實際功率，F(xiàn) F 為發(fā)動機的牽引力，為發(fā)動機的牽引力，v v為汽車的瞬時速度。為汽車的瞬時速度。(1)(1)汽車以恒定功率上坡，汽車以恒定功率上坡，駕駛員應如何操作？駕駛員應如何操作？討論汽車的上坡方式討論汽車的上坡方式答：汽車以恒定功率上答：汽車以恒定功率上坡，上坡需要較大的牽坡，上坡需