第一篇:高中物理功與功率知識點(diǎn)[本站推薦]
功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。功的數(shù)量一定,時(shí)間越短,功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時(shí)間。下面小編給大家分享一些高中物理功與功率知識點(diǎn),希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
高中物理功與功率知識11、功
(1)定義:物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生一段位移,就說該力對物體做了功.(2)兩個(gè)必要條件:
做功的兩個(gè)必要條件是力和物體在力的方向上的位移,兩者缺一不可,功是過程量,即做功必定對應(yīng)一個(gè)過程(位移),應(yīng)明確是哪個(gè)力在哪個(gè)過程中的功.(3)公式:(適用于恒力做功).(4)對公式的理解:
①力F和s、的乘積(其中α是F和s兩矢量的正向夾角).②力F和scosα(位移在力的方向上的分量)的乘積.③Fcosα(力在位移方向上的分量)和s的乘積.其中α為F、s正方向之間的夾角,s為物體對地的位移.(5)功是標(biāo)量,但有正負(fù)之分.①當(dāng)時(shí),W>0,力對物體做正功.②當(dāng)90°<α≤180°時(shí),W<0,力對物體做負(fù)功,也可說物體克服該力做了功.③當(dāng)α=90°時(shí),W=0,力對物體不做功,典型的實(shí)例有向心力不做功,洛侖茲力不做功.(6)判斷一個(gè)力做正功還是負(fù)功的方法
①根據(jù)力和位移方向的夾角判斷,此法常用于判斷恒力做的功.由于功,當(dāng)α=90°,即力和作用點(diǎn)的位移方向垂直時(shí),力做的功為零.②根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷,此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力做的功,當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向垂直時(shí),力不做功.③根據(jù)物體或系統(tǒng)能量是否變化,彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷,若有能量的變化,或系統(tǒng)內(nèi)各物體間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化,則必定有力做功.④以正負(fù)功的物理意義為依據(jù),從阻礙運(yùn)動(dòng)還是推動(dòng)運(yùn)動(dòng)入手分析,阻礙運(yùn)動(dòng)是阻力,阻力對物體做負(fù)功;推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)是動(dòng)力,動(dòng)力做正功;對物體運(yùn)動(dòng)既不起阻礙作用,也不起推動(dòng)作用,不做功.此法關(guān)鍵是分析出某力是動(dòng)力還是阻力.(7)功是能量轉(zhuǎn)化的量度,做功過程一定伴隨能量轉(zhuǎn)化,并且做多少功就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化.高中物理功與功率知識2
功率的概念
1.功率
(1)定義:功跟完成這些功所用的時(shí)間的比叫做功率,是表示物體做功快慢的物理量,標(biāo)量.(2)公式:①,②
式中v為瞬時(shí)速度,對于機(jī)車,式中F為牽引力而非合外力.(3)單位:在國際單位制中,功率單位為W,常用的還有kW.2.平均功率和瞬時(shí)功率
(1)平均功率:表示力在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢。
(2)瞬時(shí)功率:表示力在某一時(shí)刻做功的快慢,大小為,θ為力的方向和速度方向之間的夾角,若θ=0,即F與v同向,有P=Fv.(3)額定功率和實(shí)際功率
①額定功率是指動(dòng)力機(jī)器長時(shí)間正常工作時(shí)的最大輸出功率,額定功率是動(dòng)力機(jī)器的重要性能指標(biāo),一個(gè)動(dòng)力機(jī)器的額定功率是一定的.②實(shí)際功率:指機(jī)器工作時(shí)的實(shí)際輸出功率,即發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力做功的功率.實(shí)際功率可以等于或小于額定功率,實(shí)際功率長時(shí)間大于額定功率時(shí)會(huì)損壞機(jī)器.高中物理考試答題技巧
選擇題的答題技巧
解答選擇題時(shí),要注意以下幾個(gè)問題:
(1)注意題干要求,讓你選擇的是“不正確的”、“可能的”還是“一定的”。
(2)相信第一判斷:只有當(dāng)你發(fā)現(xiàn)第一次判斷肯定錯(cuò)了,另一個(gè)百分之百是正確答案時(shí),才能做出改動(dòng),而當(dāng)你拿不定主意時(shí)千萬不要改。特別是對中等程度及偏下的同學(xué)尤為重要。
切記:每年高考選擇題錯(cuò)誤率高的不是難題,而是開頭三個(gè)簡單題。不要再最簡單的地方,輕敵栽坑!
實(shí)驗(yàn)題的做題技巧
(1)實(shí)驗(yàn)題一般采用填空題或作圖題的形式出現(xiàn)。
填空題:數(shù)值、單位、方向或正負(fù)號都應(yīng)填全面;
作圖題:
①對函數(shù)圖像應(yīng)注明縱、橫軸表示的物理量、單位、標(biāo)度及坐標(biāo)原點(diǎn)。
②對電學(xué)實(shí)物圖,則電表量程、正負(fù)極性,電流表內(nèi)、外接法,變阻器接法,滑動(dòng)觸頭位置都應(yīng)考慮周全。
③對光路圖不能漏箭頭,要正確使用虛、實(shí)線,各種儀器、儀表的讀數(shù)一定要注意有效數(shù)字和單位;實(shí)物連接圖一定要先畫出電路圖(儀器位置要對應(yīng));各種作圖及連線要先用鉛筆(有利于修改),最后用黑色簽字筆涂黑。
切記:游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用電表的讀數(shù)歷來都是考察的重點(diǎn)。
切記:選擇題有8-10分是送你的,但你可能拿不到(單位、有效數(shù)字、小數(shù)點(diǎn)后保留幾位、坐標(biāo)原點(diǎn)等)。
(2)常規(guī)實(shí)驗(yàn)題:主要考查課本實(shí)驗(yàn),幾年來考查比較多的是試驗(yàn)器材、原理、步驟、讀數(shù)、注意問題、數(shù)據(jù)處理和誤差分析,解答常規(guī)實(shí)驗(yàn)題時(shí),這種題目考得比較細(xì),要在細(xì)、實(shí)、全上下足功夫。
(3)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)重在考查實(shí)驗(yàn)的原理。要求同學(xué)們能審清題意,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑧?yīng)用遷移能力,聯(lián)想相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理。在設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),要把安全性【所謂的安全不是對人來說,而是對儀器來說的】放在第一位,同時(shí)還要盡可能減小實(shí)驗(yàn)的誤差【誤差從偶然和系統(tǒng)兩個(gè)方面考慮,系統(tǒng)免不了,偶然可減小】,避免出現(xiàn)大量程測量小數(shù)值的情況。
計(jì)算題的答題技巧
(1)仔細(xì)審題,明確題意。每一道計(jì)算題,首先要認(rèn)真讀題,弄清題意。審題是對題目中的信息進(jìn)行搜索、提取、加工的過程。在審題中,要特別重視題中的關(guān)鍵詞和數(shù)據(jù),如靜止、勻速、最大速度、一定、可能、剛好等。一個(gè)較為復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過程要分解成幾個(gè)不同的階段。否則,一旦做題方向偏了,只能是白忙一場。
(2)敢于做題,貼近規(guī)律。解題就是建立起與未知數(shù)數(shù)量相等的方程個(gè)數(shù),怎樣建立方程呢?方程蘊(yùn)含在物理過程中以及整個(gè)過程的各個(gè)階段中,存在于狀態(tài)或狀態(tài)變化之中;隱藏在約束關(guān)系之中。應(yīng)由題目中的物理現(xiàn)象及過程所對應(yīng)的或貼近的物理規(guī)律,建立主體關(guān)系式。
(3)敢于解題,深于研究。遇到設(shè)問多、信息多、過程復(fù)雜的題目,在審題過程中,若明確了某一階段的情景,并列出了方程。要敢于先把結(jié)果解出來,這對完全理順題意起著至關(guān)重要的作用。很多情況下第二階段的情景要由第一階段的結(jié)果來判定,所以第一階段的結(jié)果成為打通障礙的重要武器。
(4)答題要規(guī)范,得分有技巧
①簡潔文字說明與方程式相結(jié)合②盡量用常規(guī)方法,使用通用符號
③分步列式,不要用綜合或連等式
④對復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算題,最后結(jié)果要先解出符號表達(dá),再代入數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。
高中物理功與功率知識點(diǎn)
第二篇:功與功率典型計(jì)算題
類型一:滑輪組 1.(2014?涼山州)某人用如圖所示的滑輪組用100N的拉力F將180N的重物在4s內(nèi)勻速提高5m,若不計(jì)繩重和摩擦.求:
(1)拉力做功的功率;
(2)該滑輪組的機(jī)械效率.
2.(2014?天水)裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為80kg的貨物,所用的拉力F為500N,繩子自由端在50s內(nèi)被勻速拉下4m(g=10N/kg),求:(1)拉力F的功率;
(2)此滑輪組的機(jī)械效率.
3.(2013?資陽)隨著人們生活水平的提高,不少居民小區(qū)都配備了健身房.小明每個(gè)周末回家都會(huì)到健身房鍛煉,如圖所示是小明最喜愛的用于鍛煉臂力的健身拉力器結(jié)構(gòu)示意圖.如果小明每次向下拉動(dòng)拉桿時(shí),拉力為F=250N,在0.4s內(nèi)使質(zhì)量為m=20kg的配重塊勻速升高到h=40cm后放手讓其自由落下.不計(jì)拉桿和繩的重力,g取10N/kg.求:(1)小明拉動(dòng)拉力器的功率P;
(2)小明拉動(dòng)拉力器過程中克服摩擦所做的功;(3)在小明鍛煉過程中拉力器的機(jī)械效率η.
4.(2012?涼山州)工人師傅用如圖所示的滑輪組,在10s內(nèi)把900N的貨物勻速提高2m,在此過程中,拉力所做的功是2400J.求:
(1)拉力F移動(dòng)的距離.
(2)工人師傅所做有用功的功率.(3)滑輪組的機(jī)械效率.
5.(2012?西城區(qū))工人師傅用如圖所示的滑輪組,提升重360N的物體A,使物體A以0.1m/s的速度勻速上升.此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為75%.(不計(jì)繩重和軸摩擦)求:
(1)繩子自由端拉力FA的功率.
(2)用此滑輪組提升重480N的物體B勻速上升時(shí),此滑輪組的機(jī)械效率.
6.(2012?葫蘆島)如圖所示,小明用4N的拉力,5s內(nèi)將重為20N的物體A在水平桌面上勻速移動(dòng)了0.5m.已知物體A在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力f是物重G的0.3倍.求:
(1)拉力F的功率.
(2)滑輪組的機(jī)械效率.
(3)若克服摩擦及繩重所做的額外功為0.5J,動(dòng)滑輪重多少牛?
7.(2012?柳州)建筑工地上,水泥板質(zhì)量為0.9t,起重機(jī)在10s內(nèi)把它勻速提升4m的高度,若起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)所做的功為5.0×10J.取g=10N/kg.求:(1)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)的功率;
(2)起重機(jī)的機(jī)械效率.
8.(2011?昭通)用如圖所示的滑輪組勻速提升重為1200N的物體G,物體在10s內(nèi)上升了1m,滑輪組的機(jī)械效率為80%.若不考慮繩重和摩擦,求:(1)拉力的功率;
(2)用兩種不同的方法求出動(dòng)滑輪的重力.
9.(2010?威海)一建筑工人,使用了如圖所示的裝置將建筑材料提上高處,已知建筑材料的質(zhì)量為80kg,人對繩的拉力為500N,重物在拉力的作用下1min勻速上升了6m,繩重和摩擦不計(jì).(取g=10N/kg)求:
(1)人在1min內(nèi)做功的功率.
(2)滑輪組的機(jī)械效率.
10.(2011?南充)如圖所示,某建筑工地用電動(dòng)機(jī)和滑輪組把建筑材料從地面提升到工作平臺上.已知建筑材料的質(zhì)量m=360kg,用t=20s的時(shí)間把建筑材料勻逮提升了h=4m,滑輪組的機(jī)械效率為90%,g取10N/Kg.求這段時(shí)間內(nèi)
(1)建筑材料上升的速度V;
(2)電動(dòng)機(jī)對繩子的拉力F;(3)電動(dòng)機(jī)拉繩子的功率P.
類型二:機(jī)車行駛 11.(2013?宜昌)“五一”假期,小明一家驅(qū)車外出旅游.當(dāng)汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時(shí),汽車受到的阻力是整車重的0.08倍,效率為4O%.已知汽車整車質(zhì)
7量為1375kg,油箱容積為50L.(汽油熱值q=3.3×10J/L,g=10N/kg)(1)這時(shí)汽車牽引力做功的功率是多少?
(2)該車加一滿箱汽油,按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程?
12.(2013?濟(jì)寧)為了保障學(xué)生人身安全,目前已有一大批校車投入使用,如圖為實(shí)驗(yàn)中學(xué)
2專用校車,其總質(zhì)量為6.4t,每個(gè)輪子跟地面的接觸面積為400cm這輛校車在某段平直公
3路上勻速行駛8km用時(shí)10min,消耗柴油2L,受到的阻力是1.8×10N,(柴油熱值7333.3×10J/Kg,柴油的密度0.85×10Kg/m,取g=10N/Kg)求:
(1)這段路程內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功的功率.
(2)這段路程內(nèi)消耗的柴油完全燃燒放出的熱量;(3)校車對地面的壓強(qiáng).
413.(2011?張掖)一輛質(zhì)量為4t的載重汽車,在平直的公路上以90km/h的速度勻速行駛,汽車受到的阻力為車重的0.069倍.(g=10N/kg)求:(1)汽車勻速行駛的功率
(2)若汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,它勻速行駛100km消耗多少千克汽油?(汽油的熱值為74.6×10J/kg)
2(3)汽車有四個(gè)輪子,每個(gè)輪子與地面的接觸面積約為250cm,汽車對地面的壓強(qiáng)多大?
14.(2011?瀘州)某以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路(盤山公路近似處理為斜面)以36Km/h的速度勻速行駛,經(jīng)過15min從山腳到達(dá)山頂;汽車上山時(shí)沿路面獲得的牽引力恒為9.2×10N.該汽車的效率為30%,汽油熱值q=4.6×10J/Kg,求:
(1)汽車上山時(shí)牽引力的功率為多大?
(2)汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油?
15.(2008?昆明)某駕駛員為了粗略測定汽車上貨物的質(zhì)量,采用了這樣的辦法:讓一輛汽車以不變的輸出功率P沿一段平直公路勻速行駛,從速度表上讀出此時(shí)汽車的速度為v.如果汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與整車重力成正比,比例系數(shù)為k,已知汽車自身的質(zhì)量為M,車上貨物的質(zhì)量設(shè)為m.(1)求貨物的質(zhì)量m;
(2)如果減少貨物質(zhì)量,使整輛車的質(zhì)量變?yōu)樵瓉碚v車質(zhì)量的,而汽車的輸出功率仍
37為P,汽車原來沿一段平直公路勻速行駛需要10min.那么,減少質(zhì)量后,汽車勻速經(jīng)過同一路段需要多少時(shí)間?
16.(2013?重慶)電動(dòng)車以其輕便、實(shí)用、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),深受人們的喜愛.已知一輛電動(dòng)車
6的質(zhì)量為40kg,速度最大可達(dá)36km/h.該電動(dòng)車每次充電,能儲存電能3×10 J,其中有72%的電能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.假設(shè)該電動(dòng)車一直行駛在平直路面上,當(dāng)它以最大速度勻速行駛時(shí),受到的阻力為30N.
(1)該電動(dòng)車以最大速度勻速行駛時(shí),電動(dòng)車牽引力的功率為多大?
(2)該電動(dòng)車充一次電,以最大速度勻速行駛,最多可連續(xù)行駛多長時(shí)間?
17.(2013?德州)如圖所示,是世界首款“水陸兩棲”的敞篷概念車SQuba.在陸地上SQuba最高時(shí)速可達(dá)126千米/時(shí),它還能夠潛入10米深的水下,在水下的最高時(shí)速為3千米/時(shí).SQuba車身輕巧,僅有900千克,潛入水下時(shí),乘客利用車身攜帶的壓縮空氣裝置,可以正常呼吸(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg).求:(1)SQuba受到的重力;
(2)當(dāng)汽車底部位于水下10米深處時(shí),水對汽車底部的壓強(qiáng);
(3)當(dāng)汽車在陸地上SQuba最高速度勻速行駛時(shí),所受阻力為車重的0.2倍,則10分鐘內(nèi)汽車牽引力所做功的功率.
3類型三:特殊類 18.(2011?大慶)水平地面上有一個(gè)質(zhì)量為70kg的箱子.小剛用70N的水平推力使它在3s內(nèi)勻速前進(jìn)了3.6m.此后小剛停止推箱子.箱子又經(jīng)過1.2s向前滑動(dòng)了72cm停下來.(1)箱子與水平地面問的滑動(dòng)摩擦力是多大?
(2)小剛對箱子做了多少功?(3)在箱子運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中,小剛做功的功率是多少?
19.(2011?漳州)為了控制用地面積,充分利用建筑空間,新型車庫采用多層停車,每層高約2.5m.若升降機(jī)在30s內(nèi),把1200kg小車從一層升上二層停車位.求:
(1)小車受到的重力;(2)升降機(jī)對小車做的功;
(3)升降機(jī)對小車做功的功率.
20.(2013?德陽)現(xiàn)有重800N的木箱A,小李同學(xué)想把它搬到高為6m、長為10m的斜面上,如圖所示,他站在斜面上,沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度勻速從斜面底端到達(dá)斜面頂端.求:
(1)小李同學(xué)拉木箱的功率是多大?
(2)該斜面的機(jī)械效率是多少?(3)木箱A在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大?
21.(2013?瀘州)如圖所示是一艘海事打撈船正在打撈一沉入海底的物體,乙圖是鋼繩將物體豎直向上勻速提起的簡化示意圖,物體從海底被提升到離開海面一定距離的整個(gè)過程中速度均保持不變,從提升物體開始經(jīng)過時(shí)間120s后物體剛好全部出水,已知物體的體積V=2m,密度ρ=3×10kg/m,已知物體浸沒在水中的上升過程中,鋼繩提升物體的功率
33P=40KW,(忽略水的阻力和鋼繩重量,海水的密度取ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg)求:(1)物體浸沒在水中的上升過程中,鋼繩提升物體的拉力;(2)物體全部離開水面后的上升過程中,鋼繩提升物體的功率;(3)打撈處海水對海底的壓強(qiáng).
22.(2011?包頭)在南極科學(xué)考察中使用的海洋破冰船,其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為1.2×10kW,3航行于海面上時(shí),它的排水體積為1800m.破冰船針對不同的冰層采用不同的破冰方法,其中一種方法是:接觸冰面前,船全速航行,船體大部分沖上冰面,就可以把冰壓碎.已知33ρ海水=1.0×10kg/m.g取10N/kg.求:
(1)若破冰船的牽引力用F表示,速度用V表示,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率用P表示,請你導(dǎo)出F、V和P之間關(guān)系式:P=F?V.
(2)若破冰船以額定功率在海面上以30km/h的速度勻速前進(jìn)了20km,破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少?
(3)在一次破冰行動(dòng)中,當(dāng)船沖上冰面后,船的排水體積變?yōu)樵瓉淼?,船與冰面的接觸面積為6m,此時(shí)破冰船對冰層的壓強(qiáng)是多少? 2
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第三篇:專題9:功與功率
專題9:功與功率
參考答案
題型1:對力做功的理解及計(jì)算
1.常見的功的計(jì)算方法
(1)恒力做功
①對恒力作用下物體的運(yùn)動(dòng),力對物體做的功用W=Fscos
α求解.該公式可寫成W=F·(s·cos
α)=(F·cos
α)·s.即功等于力與力方向上位移的乘積或功等于位移與位移方向上力的乘積.
②利用動(dòng)能定理
(2)變力做功
①用動(dòng)能定理W=ΔEk或功能關(guān)系W=ΔE,即用能量的增量等效代換變力所做的功.(也可計(jì)算恒力功)
②當(dāng)變力的功率P一定時(shí),可用W=Pt求功,如機(jī)車恒定功率啟動(dòng)時(shí).
③將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功
(3)總功的求法
①總功等于合外力的功
先求出物體所受各力的合力F合,再根據(jù)W總=F合scos
α計(jì)算總功,但應(yīng)注意α應(yīng)是合力與位移x的夾角.
②總功等于各力做功的代數(shù)和分別求出每一個(gè)力做的功:
W1=F1s1cos
α1,W2=F2s2cos
α2,W3=F3s3cos
α3,…
再把各個(gè)外力的功求代數(shù)和即:W總=W1+W2+W3+…
2.功的計(jì)算及正負(fù)判斷思維流程
1.一物體在水平面上,受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直線運(yùn)動(dòng),已知在第1秒內(nèi)合力對物體做的功為45
J,在第1秒末撤去拉力,其v-t圖象如圖所示,g取10
m/s2,則()
A.物體的質(zhì)量為10
kg
B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2
C.第1秒內(nèi)摩擦力對物體做的功為60
J
D.第1秒內(nèi)拉力對物體做的功為60
J
解析:由動(dòng)能定理,45
J=mv2/2,第1秒末速度v=3
m/s,解出m=10
kg,故A正確;撤去拉力后加速度的大小a=m/s2=1
m/s2,摩擦力f=ma=10
N,又f=μmg,解出μ=0.1,故B錯(cuò)誤;
第1秒內(nèi)物體的位移s=1.5
m,第1秒內(nèi)摩擦力對物體做的功W=-fs=-15
J,故C錯(cuò)誤;第1秒內(nèi)加速度a1=m/s2=3
m/s2,設(shè)第1秒內(nèi)拉力為F,則F-f=ma1,第1秒內(nèi)拉力對物體做的功W′=Fs=60
J,故D正確.
答案:AD
2.分別對放在粗糙水平面上的同一物體施一水平拉力和一斜向上的拉力使物體在這兩種情況下的加速度相同,當(dāng)物體通過相同位移時(shí),這兩種情況下拉力的功和合力的功的正確關(guān)系是()
A.拉力的功和合力的功分別相等
B.拉力的功相等,斜向拉時(shí)合力的功大
C.合力的功相等,斜向拉時(shí)拉力的功大
D.合力的功相等,斜向拉時(shí)拉力的功小
解析:兩種情況下加速度相等,合力相等,位移相等,所以合力的功相等,第一種情況拉力的功W1=F1s,第二種情況下拉力的功W2=F2scosθ,由受力分
析F1-f1=ma,F(xiàn)2cos
θ-f2=ma,f1>f2,則F1>F2cos
θ,即W1>W(wǎng)2,即斜向拉時(shí)拉力的功小.
答案:D
3.如圖所示,木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置,木板上的物塊始終相對于木板靜止.在這一過程中,物塊的重力勢能增加了2
J.用N表示物塊受到的支持力,用f表示物塊受到的摩擦力.在此過程中,以下判斷正確的是()
A.N和Ff對物塊都不做功
B.N對物塊做功為2
J,f對物塊不做功
C.N對物塊不做功,f對物塊做功為2
J
D.N和f對物塊所做功的代數(shù)和為0
解析:由做功的條件可知:只要有力,并且物塊沿力的方向有位移,那么該力就對物塊做功.由受力分析知,支持力N做正功,但摩擦力f方向始終和速度方向垂直,所以摩擦力不做功.由動(dòng)能定理WN-mgh=0,故支持力N
做功為mgh.答案:B
求力對物體做功問題首先從做功的條件判斷力對物體是否做功及做功的正負(fù),一般可以從力和位移的方向關(guān)系(恒力做功情況)或力和速度的方向關(guān)系(變力做功情況)入手進(jìn)行分析.求解變力做功,動(dòng)能定理是最常用的方法.4.沿著高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物體到頂端,以下說法中正確的是()
A.沿坡度小,長度大的斜面上升克服重力做的功多
B.沿長度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
D.上述幾種情況重力做功同樣多
解析:重力做功只與高度有關(guān),與路徑無關(guān),因此,題中所述幾種情況重力做功同樣多.
答案:D
5.如圖所示,用恒力F拉著質(zhì)量為m的物體沿水平面從A移到B的過程中,下列說法正確的是()
A.有摩擦力時(shí)比無摩擦力時(shí)F做的功多
B.有摩擦力時(shí)與無摩擦力時(shí)F做的功少
C.物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)F做的功比減速運(yùn)動(dòng)時(shí)F做的功多
D.物體無論是加速、減速還是勻速,力F做的功一樣多
解析:由功的公式W=Fscos
α可得力F對物體m做的功W=F·s,與有無摩擦無關(guān),與物體是加速、減速還是勻速也無關(guān),因此只有D正確.
答案:D
6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在外力作用下,斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中物體m與斜面體相對靜止.則關(guān)于斜面對m的支持力和摩擦力的下列說法中錯(cuò)誤的是()
A.支持力一定做正功
B.摩擦力一定做正功
C.摩擦力可能不做功
D.摩擦力可能做負(fù)功
解析:支持力方向垂直斜面向上,故支持力一定做正功.
而摩擦力是否存在需要討論.
當(dāng)a=gtan
θ時(shí),摩擦力不存在,不做功
當(dāng)a>gtan
θ,摩擦力沿斜面向下,做正功
當(dāng)a θ,摩擦力沿斜面向上,做負(fù)功. 綜上所述,B是錯(cuò)誤的. 答案:B 7.關(guān)于摩擦力做功的下列說法不正確的是() ①.滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對運(yùn)動(dòng),一定做負(fù)功 ②.靜摩擦力起著阻礙物體相對運(yùn)動(dòng)趨勢的作用,一定不做功 ③.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力一定都做負(fù)功 ④.系統(tǒng)內(nèi)兩物體間的相互作用的一對摩擦力做功的總和恒等于0 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④ 8.質(zhì)量為2 kg的物體,放在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng),拉力做的功W和物體發(fā)生的位移s之間的關(guān)系如圖所示,g=10 m/s2.下列說法中正確的是() A.此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且整個(gè)過程中拉力的最大功率為15瓦 B.此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng),且整個(gè)過程中拉力的最大功率為6瓦 C.此物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且整個(gè)過程中拉力的最大功率為6瓦 D.此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng),且整個(gè)過程中拉力的最大功率為15瓦 解析:前3 m位移內(nèi)的拉力為5 N,根據(jù)牛頓第二定律可得加速度a=1.5 m/s2,末速度為3 m/s,后6 m位移內(nèi)拉力等于2 N,所以此物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng). 答案:D 9.質(zhì)量為m=20 kg的物體,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直線運(yùn)動(dòng).0~2.0 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相反,2.0 s~4.0 s內(nèi)F與運(yùn)動(dòng)方向相同,物體的速度-時(shí)間圖象如圖5-1-15所示,已知g取10 m/s2.則下列說法錯(cuò)誤的是() A.物體在0~4 s內(nèi)通過的位移為8 m B.拉力F的大小為100 N C.物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 D.物體克服摩擦力做的功為480 J 解析:根據(jù)v-t圖象的特點(diǎn)可知,物體在0~4 s內(nèi)通過的位移為8 m,A正確;0~2 s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a1=5 m/s2,a1=(F+f)/m,2 s~4 s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a2=1 m/s2,a2=(F-f)/m,又f=μmg,解得:F=60 N、μ=0.2,B錯(cuò)誤、C正確;由于摩擦力始終對物體做負(fù)功,根據(jù)圖象可求得物體通過的路程為12 m,由Wf=μmgx可得物體克服摩擦力做的功為480 J,D正確. 答案:B 題型2:對功率的理解及計(jì)算 計(jì)算功率的基本思路 1.首先判斷待求的功率是瞬時(shí)功率還是平均功率. 2.(1)平均功率的計(jì)算方法. ①利用.②利用.(2)瞬時(shí)功率的計(jì)算方法. P=Fvcos θ,v是t時(shí)刻的瞬時(shí)速度. 10.如圖所示,水平傳送帶正以2 m/s的速度運(yùn)行,兩端水平距離l=8 m,把一質(zhì)量m=2 kg的一個(gè)物塊輕輕放到傳送帶的A端,物塊在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng),若物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,則把這個(gè)物塊從A端傳送到B端的過程中,不計(jì)物塊的大小,g取10 m/s2,求摩擦力對物塊做功的平均功率. 解析:物體剛放到傳送帶上時(shí),由于與傳送帶有相對運(yùn)動(dòng),物塊受向右的滑動(dòng)摩擦力,物塊做加速運(yùn)動(dòng),摩擦力對物塊做功,求出物塊在摩擦力作用下的位 移和運(yùn)動(dòng)時(shí)間. 物塊受向右的摩擦力為:f=μmg=0.1×2×10 N=2 N,加速度為a==μg=0.1×10 m/s2=1 m/s2 當(dāng)物塊與傳送帶相對靜止時(shí)的位移為:s=m=2 m.摩擦力做功為:W=fs=2×2 J=4 J 相對靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力,此后物塊勻速運(yùn)動(dòng)到B端,物塊由A端到B端所用的時(shí)間為: 則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為: .答案:0.8 W 11.圖2008年9月6日,殘奧會(huì)在北京開幕.我國運(yùn)動(dòng)員侯斌坐在輪椅上靠自身牽引升空點(diǎn)燃主火炬.該裝置可簡化為如圖5-1-8所示的定滑輪模型.假設(shè)侯斌和輪椅的總質(zhì)量為m,需要上升高度h點(diǎn)燃主火炬,設(shè)上升時(shí)間為t,不計(jì)一切摩擦和細(xì)繩質(zhì)量,則() A.若侯斌拉繩的拉力為F,則上升的加速度為a=2F/m B.若侯斌以速度v勻速向下拉繩,則侯斌拉繩的功率等于mgv C.若侯斌拉繩先加速后勻速最后減速到零,則在整個(gè)上升過程中,侯斌拉細(xì)繩的力都一定不小于mg/2 D.若侯斌拉繩先加速后勻速最后減速到零,則在整個(gè)上升過程中,侯斌拉細(xì)繩做功W=mgh 解析:若侯斌拉繩的拉力為F,把輪椅和侯斌看作整體,則整體受到向上的拉力為2F,由牛頓第二定律得2F-mg=ma,則上升的加速度為a=2F/m-g,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若侯斌以速度v勻速向下拉繩,則侯斌拉繩的力F=mg/2,拉繩的功率P=Fv=mgv/2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;侯斌自身牽引升空是先加速后勻速最后減速到零,在加速上升階段,侯斌的拉力大于mg/2,勻速運(yùn)動(dòng)階段,侯斌的拉力等于mg/2,最后減速上升階段侯斌的拉力小于mg/2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對于整個(gè)上升過程,由動(dòng)能定理得W-mgh=0,侯斌拉細(xì)繩做功W=mgh,選項(xiàng)D正確. 答案:D 12.(2010·徐州模擬)一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中保持恒定的牽引功率,其加速度a和速度的倒數(shù)(1/v)圖象如圖5-1-10所示.若已知汽車的質(zhì)量,則根據(jù)圖象所給的信息,不能求出的物理量是() A.汽車的功率 B.汽車行駛的最大速度 C.汽車所受到的阻力 D.汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間 解析:由P=F·v,和F-f=ma得出:a=·-0,由圖象可求出圖線斜率k,由k=,可求出汽車的功率P,由=0時(shí),a=-2 m/s2,得:-2=-可求出汽車所受阻力f,再由P=fvm可求出汽車運(yùn)動(dòng)的最大速度vm,但汽車做變加速直線運(yùn)動(dòng),無法求出汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度的時(shí)間,故選D.答案:D 13.將一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從傾角為θ的斜坡頂向外水平拋出,并落在斜坡上,那么當(dāng)它擊中斜坡時(shí)重力做功的功率是() A.mgv0cot θ B.mgv0tan θ C.2mgv0cot θ D.2mgv0tan θ 解析:設(shè)小球平拋后經(jīng)過t擊中斜坡,則有tan θ=,gt=2v0tan θ,小球擊中斜坡時(shí)重力做功的功率P=mg·v豎=mg·gt=2mgv0tan θ,故只有D正確. 答案:D 14.汽車在水平路面上從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t1 s末關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),做勻減速直線運(yùn)動(dòng),t2 s末靜止,其v-t圖象如圖5-1-13所示.圖中α<β,若汽車牽引力做功為W、平均功率為P,汽車加速和減速過程中克服摩擦力做功分別為W1和W2、平均功率分別為P1和P2,則下列說法錯(cuò)誤的是() A.W=W1+W2 B.W1>W(wǎng)2 C.P=P1 D.P1=P2 解析:整個(gè)過程動(dòng)能變化量為零,所以合外力做功為零.A項(xiàng)正確.摩擦力大小相等,第一段位移大,所以B項(xiàng)正確.第一段是加速,故牽引力大于摩擦力,所以P>P1,C項(xiàng)錯(cuò).因兩段平均速度相等,所以摩擦力的平均功率相等,D項(xiàng)正確. 答案:C 型3:機(jī)車的啟動(dòng)方式 機(jī)動(dòng)車輛啟動(dòng)的兩種方式 恒定功率啟動(dòng) 恒定加速度啟動(dòng) 過程分析 階段一:v↑?F=↓?a= ↓階段二:F=F阻?a=0?P=F阻·vm 階段一:a=不變?F不變?v↑?P=F·v↑,直到P=P額=F·vm′階段二:v↑?F=↓?a= ↓階段三: F=F阻時(shí)?a=0?v達(dá)最大值vm= 運(yùn)動(dòng)規(guī)律 加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)(對應(yīng)下圖的OA段)?以vm勻速直線運(yùn)動(dòng)(對應(yīng)下圖中的AB段) 以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(對應(yīng)下圖中的OA段)?勻加速運(yùn)動(dòng)能維持的時(shí)間t0=?以vm勻速直線運(yùn)動(dòng),對下圖中的BC段 P—t圖象 v—t圖象 15.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60 kW,汽車的質(zhì)量為4 t,當(dāng)它行駛在坡度為0.02(sin α=0.02)的長直公路上時(shí),如圖5-1-5所示,所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g=10 m/s2),求: (1)汽車所能達(dá)到的最大速度vm; (2)若汽車從靜止開始以0.6 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則此過程能維持多長時(shí)間? 解析:(1)汽車在坡路上行駛,所受阻力由兩部分構(gòu)成,即 f=kmg+mgsin α=4 000 N+800 N=4 800 N.又因?yàn)楫?dāng)F=f時(shí),P=f·vm,所以vm=m/s=12.5 m/s.(2)汽車從靜止開始,以a=0.6 m/s2,勻加速行駛,由F=ma,有F′-f-mgsin α=ma.所以F′=ma+kmg+mgsin α=4×103×0.6 N+4 800 N=7.2×103 N.保持這一牽引力,汽車可達(dá)到勻加速行駛的最大速度vm′,有vm′=m/s=8.33 m/s.由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可以求出勻加速行駛的時(shí)間t= s=13.9 s.答案:(1)12.5 m/s(2)13.9 s 16.一輛汽車保持功率不變駛上一斜坡,其牽引力逐漸增大,阻力保持不變,則在汽車駛上斜坡的過程中() ①.加速度逐漸增大 ②.速度逐漸增大 ③.加速度逐漸減小 ④.速度逐漸減小 A.①②正確 B.①③正確 C.②③正確 D.③④正確 解析:由P=F·v可知,汽車的牽引力逐漸增大,其上坡的速度逐漸減小,汽車的加速度方向沿坡向下,由牛頓第二定律得:mgsin θ+f-F=ma,隨F增大,a逐漸減小,綜上所述,③、④正確,①、②錯(cuò)誤. 答案:D 17.(2010·龍巖調(diào)研)如圖在雄壯的《中國人民解放軍進(jìn)行曲》中,胡錦濤主席乘國產(chǎn)紅旗牌檢閱車,穿過天安門城樓,經(jīng)過金水橋,駛上長安街,檢閱了44個(gè)精神抖擻、裝備精良的地面方隊(duì).若胡錦濤主席乘坐的國產(chǎn)紅旗牌檢閱車的額定功率為P,檢閱車勻速行進(jìn)時(shí)所受阻力為f,在時(shí)間t內(nèi)勻速通過總長為L的44個(gè)精神抖擻、裝備精良的地面方隊(duì),由此可知() A.在時(shí)間t內(nèi)檢閱車的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際做功為Pt B.檢閱車勻速行進(jìn)的速度為 C.檢閱車勻速行進(jìn)時(shí)地面對車輪的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力 D.檢閱車的實(shí)際功率為 解析:在檢閱車檢閱時(shí),在水平道路上行進(jìn)速度很慢,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率一定 小于額定功率,在時(shí)間t內(nèi)檢閱車的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際做功一定小于Pt,選項(xiàng)A錯(cuò)誤; 由P=fv計(jì)算出的速度為檢閱車的最大速度,檢閱車勻速行進(jìn)的速度一定小于,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;檢閱車勻速行進(jìn)時(shí)地面對車輪的摩擦力為靜摩擦力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;檢閱車勻速行進(jìn)的速度為v=,牽引力F等于阻力f,檢閱車的實(shí)際功率為P′=Fv=,選項(xiàng)D正確. 答案:D 18.(2009·四川,23)如圖為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī).在起重機(jī)將質(zhì)量m=5×103 kg的重物豎直吊起的過程中,重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=0.2 m/s2,當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí),保持該功率直到重物做vm=1.02 m/s的勻速運(yùn)動(dòng).取g=10 m/s2,不計(jì)額外功.求: (1)起重機(jī)允許輸出的最大功率; (2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第2秒末的輸出功率. 解析:(1)設(shè)起重機(jī)允許輸出的最大功率為P0,重物達(dá)到最大速度時(shí),拉力F0等于重力. P0=F0vm① F0=mg② 代入數(shù)據(jù),有:P0=5.1×104 W③ (2)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),起重機(jī)達(dá)到允許輸出的最大功率,設(shè)此時(shí)重物受到的拉力為F,速度為v1,勻加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間為t1,有:P0=Fv1④ F-mg=ma⑤ v1=at1⑥ 由③④⑤⑥,代入數(shù)據(jù),得:t1=5 s⑦ t=2 s時(shí),重物處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段,設(shè)此時(shí)速度為v2,輸出功率為P,則v2=at⑧ P=Fv2⑨ 由⑤⑧⑨,代入數(shù)據(jù),得:P=2.04×104 W.⑩ 答案:(1)5.1×104 W(2)2.04×104 W 19.(2010·上海浦東區(qū)模擬)一輛汽車質(zhì)量為1×103 kg,最大功率為2×104 W,在水平路面由靜止開始 做直線運(yùn)動(dòng),最大速度為v2,運(yùn)動(dòng)中汽車所受阻力恒定.發(fā)動(dòng)機(jī)的最大牽引力為3×103 N,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示.試求 (1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運(yùn)動(dòng)? (2)v2的大??; (3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度; (4)當(dāng)汽車的速度為10 m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多大? 解析:(1)圖線AB段牽引力F不變,阻力f不變,汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),圖線BC的斜率表示汽車的功率P,P不變,則汽車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),直至達(dá)到最大速度v2,此后汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng). (2)汽車速度為v2,牽引力為F1=1×103 N,v2=m/s=20 m/s.(3)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度最大,阻力f=N=1 000 N,a=m/s2=2 m/s2.(4)與B點(diǎn)對應(yīng)的速度為v1=m/s=6.67 m/s 當(dāng)汽車的速度為10 m/s時(shí)處于圖線BC段,故此時(shí)的功率最大為Pm=2×104 W.答案:(1)AB段勻加速 BC段加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)(2)20 m/s (3)2 m/s2(4)2×104 W 20.一列火車總質(zhì)量m=500 t,機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=6×105 W,在軌道上行駛時(shí),軌道對列車的阻力f是車重的0.01倍,g取10 m/s2,求: (1)火車在水平軌道上行駛的最大速度; (2)在水平軌道上,發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作,當(dāng)行駛速度為v1=1 m/s和v2=10 m/s時(shí),列車的瞬時(shí)加速度a1、a2各是多少; (3)在水平軌道上以36 km/h速度勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′; (4)若火車從靜止開始,保持0.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),這一過程維持的最長時(shí)間. 解析:(1)列車以額定功率工作時(shí),當(dāng)牽引力等于阻力,即F=f=kmg時(shí)列車的加速度為零,速度達(dá)最大vm,則:vm====12 m/s.(2)當(dāng)v<vm時(shí)列車加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)v=v1=1 m/s時(shí),F(xiàn)1==6×105 N,據(jù)牛頓第二定律得:a1==1.1 m/s2 當(dāng)v=v2=10 m/s時(shí),F(xiàn)2==6×104 N 據(jù)牛頓第二定律得:a2==0.02 m/s2.(3)當(dāng)v=36 km/h=10 m/s時(shí),列車勻速運(yùn)動(dòng),則發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′=fv=5×105 W.(4)據(jù)牛頓第二定律得牽引力F′=f+ma=3×105 N,在此過程中,速度增大,發(fā)動(dòng)機(jī)功率增大. 當(dāng)功率為額定功率時(shí)速度大小為vm′,即vm′==2 m/s 據(jù)vm′=at,得:t==4 s.答案:(1)12 m/s(2)1.1 m/s2 0.02 m/s2(3)5×105 W(4)4 s 教科版八年級物理第十一章第三節(jié) 《功 功率》教學(xué)設(shè)計(jì) (第一課時(shí)) 平泉市楊樹嶺中學(xué) 吳慶林 【教材分析】 《功 功率》是教科版初中物理八年級第十一章第3節(jié)。這是一節(jié)典型的概念型新授課,包括兩個(gè)重要的概念:功和功率。功是在學(xué)習(xí)了力的基礎(chǔ)知識之后描述力的另一種效果的物理量,本節(jié)綜合地應(yīng)用力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系等知識來展開介紹的,它既符合了由易到難、由簡到繁的認(rèn)知規(guī)律,又保持了知識的結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性??梢哉f是前面所學(xué)的知識的延伸,又為學(xué)習(xí)功率、機(jī)械效率、機(jī)械能等知識的基礎(chǔ),起到承上啟下的作用。而功的概念比較復(fù)雜、抽象,因此這一節(jié)是本章的重點(diǎn)和關(guān)鍵,并且功和功率的知識對人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著較大的現(xiàn)實(shí)意義?!緦W(xué)情分析】 八年級學(xué)生大多十四五歲左右,抽象思維還不成熟,在學(xué)習(xí)過程仍需一些感性認(rèn)識作為依托,因此在教學(xué)中借助演示實(shí)驗(yàn)和實(shí)例分析,加強(qiáng)直觀性和形象性,以便學(xué)生理解和掌握。在物理學(xué)中功與能量緊密結(jié)合,功是過程量,能量是狀態(tài)量,功是能量轉(zhuǎn)化的量度。在沒有學(xué)習(xí)能的轉(zhuǎn)化的知識的情況下,功的定義是很難下的。但學(xué)生已有一定的力學(xué)基礎(chǔ)知識,可以引導(dǎo)學(xué)生充分利用已有認(rèn)知水平來構(gòu)建“功”的概念?!窘虒W(xué)目標(biāo)】: 1.知識與技能: (1)明確做功的兩個(gè)必要因素,能根據(jù)做功的兩個(gè)必要因素初步判斷物體是否做功; (2)初步理解功的計(jì)算公式,知道功的單位是焦耳,并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 2.過程與方法: 經(jīng)過舉例,理解功及功的必要因素,培養(yǎng)從生活現(xiàn)象中分析物理本質(zhì)的方法。 3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀: 調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和科學(xué)探究能力;培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作,善于觀察和探索的習(xí)慣;樹立愛國情感和民族自豪感?!窘虒W(xué)重點(diǎn)】 功的含義及計(jì)算,利用W=FS進(jìn)行簡單的計(jì)算作為本節(jié)的重點(diǎn)?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】 功的概念非常抽象,判斷一個(gè)力有沒有做功作為本節(jié)的難點(diǎn)。【教學(xué)方法】 根據(jù)本節(jié)課特點(diǎn),發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,使用身邊常見的實(shí)物引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析,拉近教學(xué)內(nèi)容與生活的距離,采取多媒體等教學(xué)手段,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性,感受到科學(xué)和社會(huì)、科學(xué)和日常生活的關(guān)系?!窘虒W(xué)過程】 教學(xué)中以掌握知識為中心,培養(yǎng)能力為方向,緊抓重點(diǎn)突破難點(diǎn),不丟棄情感和價(jià)值觀的教育,具體設(shè)計(jì)如下 : 1.新課引入 通過多媒體展示搬石頭和推石頭,啟發(fā)學(xué)生思考 師:它們有哪些共同特點(diǎn)? 生:都有力作用在物體上,但是物體都沒有移動(dòng)。多媒體展示小車在水平面上受力的情景 師:小車在力的作用的情景 生:小車在里的作用下移動(dòng)了距離。有力作用在小車上,小車在力的作用下沿力的方向移動(dòng)了距離。 多媒體展示叉車提升貨物 師:叉車在力的作用下的情況 生:叉車上的貨物在力的作用下提升起來,貨物受到力的作用,在力的作用下豎直向上移動(dòng)了距離。 2.新課講授 第一部分 做功 通過上述例子,結(jié)合教材P82圖11-3-2兩種拉箱子的情況,總結(jié)功的概念,分析做功的兩個(gè)必要因素,分析幾種不做功的情況。 (1)功的概念 如果物體受力且沿受力方向移動(dòng)一定的距離,就說力對物體做了功。 (2)做功的兩個(gè)必要因素 a.作用在物體上的力 b.物體在力的方向上移動(dòng)的距離 (二者缺一不可,只有同時(shí)滿足力才做功)多媒體展示三個(gè)場景 ①當(dāng)你抱著一摞書不動(dòng)時(shí),你對書做功了嗎?為什么? ②用腳踢出足球,球在地面上滾動(dòng),滾動(dòng)過程中,人對球做功了嗎? ③提箱子在水平路面上勻速前進(jìn),提箱子的力做功嗎 S S 師:描述三個(gè)場景中的情況是否滿足做功的兩個(gè)必要因素 生:①書受到力的作用,但是沒有距離 ②足球在地面上滾動(dòng),是由于慣性,人沒有施加力的作用 ③箱子在水平路面移動(dòng)了距離,提箱子的力是豎直向上的(3)不做功的三種典型情況 ①有力,但是在力的方向上通過的距離為零。②有距離,但是在距離方向上沒有力。③有力,也有距離,但是力和距離垂直。訓(xùn)練鞏固(學(xué)案) 分析下列情況中,人有沒有對所帶的皮箱做功: (1)人用力提放在地上的皮箱,但沒有提起(2)人再一次用力把箱子提起(3)人用力提著皮箱在原地不動(dòng) (4)人把箱子放在電梯上,一起隨電梯上升(5)人提著箱子在水平路面上勻速前進(jìn)了50m(6)人提著箱子上樓 第二部分 功的計(jì)算 由功的概念入手,知道功等于力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積,得出功的計(jì)算公式:功=力×力的方向上移動(dòng)的距離 即:W = Fs W:功 F:力 S:力的方向上移動(dòng)的距離 N的力使物體在力的方向上,通過1 m的距離時(shí)所做的功為1 J。 功的計(jì)算是基礎(chǔ)計(jì)算,要注意各物理量的單位,如果單位不統(tǒng)一要進(jìn)行換算,公示變形也是常用的方法,要靈活運(yùn)用,能夠靈活應(yīng)用到學(xué)習(xí)中。 3.課堂訓(xùn)練 為更好地檢查學(xué)生的掌握情況,有哪些漏洞,設(shè)計(jì)了學(xué)案,其中兩個(gè)計(jì)算題要求學(xué)生進(jìn)行板演,旨在檢查本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況和計(jì)算中存在的問題。 題1.用50N的水平拉力拉重為100N的箱子,使該箱子在水平方向上前進(jìn)了20m,拉力和重力各做了多少功?如果把這個(gè)箱子勻速舉高1.5 m,他做了多少功? 題2.質(zhì)量為50kg的雪橇上裝載了350 kg的貨物,一匹馬拉著它將貨物勻速運(yùn)到了3000m外的貨場。如果雪橇行進(jìn)中受到的摩擦力是800N,求馬運(yùn)貨時(shí)做的功。(g=10N/kg) 4.課堂總結(jié) 孩子們對本節(jié)課的只是回顧,PPT展示 功和功率練習(xí)題 1、力學(xué)里所說的功包含兩個(gè)必要因素:一個(gè)是________________,另一個(gè)是_____________.2、關(guān)于功下列說法中正確的是()A、舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng),舉力做了功 B、起重機(jī)吊著貨物沿水平方向勻速移動(dòng)了一段距離,起重機(jī)向上的拉力做了功 C、重物豎直下落,重力做了功 D、小球在水平面上滾動(dòng),重力做了功 3、在舉重比賽時(shí),一運(yùn)動(dòng)員在第一階段把150kg的杠鈴很快舉過頭頂,第二階段使杠鈴在空中停留3s。下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)員對杠鈴做功的說法,正確的是()A、他在第一階段內(nèi)沒做功B、他在第二階段內(nèi)沒做功C、他在兩個(gè)階段內(nèi)都沒做功 D、他在兩個(gè)階段內(nèi)都做了功 4、在下列哪一種情況下力對物體是做了功的()A、用力推講臺,講臺沒有動(dòng) B、人提水桶沿水平地面行走C、沿斜坡方向把物體拉上去 D、天花板上的電線吊著電燈 5、下列現(xiàn)象中,力沒有對物體做功的是()A、用力將鉛球擲出 B、將書包背上樓 C、騎自行車勻速前進(jìn) D、人提著水桶在水平路面上行走 6、以下事例中,重力做功的是()A、冰球在水平的冰面上滾動(dòng) B、皮劃艇在平靜水面快速滑行 C、跳水運(yùn)動(dòng)員下落 D、舉重運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉起停在空中靜止不動(dòng) 7、某人用力把一個(gè)重10N的冰塊水平拋出,冰塊在水平的冰面上滑行40m遠(yuǎn)停下來。則冰塊在滑行過程中()A、人對冰塊做了400J的功 B、重力對冰塊做了400J的功. C、人和重力都沒有對冰塊做功 D、以上說法都不對. 8、一足球運(yùn)動(dòng)員用200N的水平力,把一個(gè)重為10N的足球一腳踢到30m遠(yuǎn)處,這位足球運(yùn)動(dòng)員對足球所做的功是()A、300J B、6000J C、0J D、肯定做功,但無法計(jì)算 9、甲用力推一輛小車,經(jīng)過3min小車在力的方向上前進(jìn)了50m,乙用同樣大小的力推另一輛小車,經(jīng)過6min小車在力的方向上前進(jìn)了同樣的距離,那么()A、甲和乙做功一樣 B、甲做功多 C、乙做功多 D、無法判斷 10、一個(gè)人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進(jìn)相同的距離,關(guān)于拉力所做的功,下列說法中正確的是()A、在粗糙地面上做功較多 B、在光滑地面上做功較多 C、兩次做功一樣多 D、條件不夠,無法比較兩次做功的多少 11、一木塊重30N,在大小為10N的水平拉力作用下,10s內(nèi)沿水平地面勻速前進(jìn)了5m,則重力對木塊做的功是()A、0J B、150J C、50J D、200J 12、用100N的水平推力,使重500N的物體沿水平面移動(dòng)20m。重力對物體做的功為,水平面對物體的支持力做的功為,推力對物體做的功為。 13、某人將一只重為50N的箱子拎起0.5m高,然后沿水平方向行走10m。則該人對箱子共做 J的功,其中沿水平行走10m所做的功為。 14、一個(gè)搬運(yùn)工,扛著重600N的箱子。他的肩對箱子的作用力大小是 N,方向是向 的。如果他沿水平地面走5m,他對箱子做的功為 ;如果他沿樓梯走到5m高的樓上,他對箱子做的功為。 15、某商場售貨員用20N的水平推力使質(zhì)量為65kg的貨物沿水平方向勻速移動(dòng)了3m,則該售貨員對貨物做功______J,貨物的重力做功______J,物體受到的摩擦阻力是_____N.16、有一輛重為500N的小車,某人用100N的水平力推著它走了10m。那么,人對小車做的功是,重力對小車做的功是。 17、下列說法中正確的是()A、有些簡單機(jī)械省功 B、斜面越長越省功 C、使用任何機(jī)械都不省功 D、定滑輪在使用過程中雖不省功,但是能省力 18、在相同的水平推力作用下,使較重的A物體沿光滑的平面移動(dòng),較輕的B物體沿粗糙的平面移動(dòng),若移動(dòng)相同的距離,則下列說法中正確的是()A、推力對人物體做的功多 B、推力對B物體做的功多 C、推力對 A、物體和B物體做的功一樣多 D、條件不足,無法比較推力對它們做功多少的關(guān)系 19、運(yùn)動(dòng)有快有慢,我們用“單位時(shí)間里通過的路程”來表示運(yùn)動(dòng)的快慢,稱為速度;做功也有快有慢,我們用 來表示做功的快慢,稱為,用字母________表示,計(jì)算公式是,國際單位是,常用單位還有。 4420、功率是用來表示 的物理量,某萬噸遠(yuǎn)洋貨輪的功率是2×10KW,2×10KW表示的物理意義是_________________________________________。 21、甲、乙兩個(gè)集裝箱的質(zhì)量相同,起重機(jī)第一次將甲集裝箱以0.1m/s的速度勻速提升10m,第二次將乙集裝箱以0.2m/s的速度勻速提升相同的高度。若不計(jì)空氣阻力,兩次鋼繩對集裝箱的拉力相比,第一次 第二次;兩次對集裝箱做功的功率相比,第一次 第二次。(大于、小于或等于) 22、下列關(guān)于功率的說法中正確的是()A、物體做功越多,功率越大 B、物體做功時(shí)間越長,功率越大 C、物體做功越快,功率越大 D、物體做功時(shí)間越短,功率越大 23、關(guān)于功率概念的理解,下列說法中正確的是() A、功率大的機(jī)械做的功多 B、功率大的機(jī)械做功時(shí)用的時(shí)間少 C、單位時(shí)間內(nèi)完成的功越多,則功率越大 D、省力多的機(jī)械功率大 24、甲、乙二人的體重相同,同時(shí)從一樓開始登樓,甲比乙先到三樓,則他們二人()A、做的功相同,但甲的功率較大 B、做的功相同,功率也相同 C、甲做的功較多,但功率相同 D、甲做的功率多,功率也較大 25、老人和小孩一同爬樓,小孩比老人先到樓頂,則小孩一定比老人()A、做功快 B、做功慢 C、做功少 D、做功多 26、下列說法正確的是()A、機(jī)械所做的功越多,它的功率越大 B、機(jī)械的做功時(shí)間短,它的功率一定大 C、機(jī)械做功快,其功率一定大 D、機(jī)械做的功越少,其功率越大 27、用100N的力拉小車,小車10s內(nèi)在力的方向上前進(jìn)了50m,拉力做的功是____J,拉力的功率是_____W。 28、馬拉著重1000N的車在5min里勻速前進(jìn)了3000m,如果車受到的阻力是車重的0.1倍,則在這段時(shí)間內(nèi),馬拉車做了________J的功,馬的功率是_________W。 29、自行車運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)的功率可達(dá)1kW。若某人以此功率騎車1min,他能夠做功___J。 430、起重機(jī)在5s內(nèi)將一個(gè)重2×10N的集裝箱勻速提高2m,在這個(gè)過程中起重機(jī)的拉力做了________J的功,它的功率是______W。若起重機(jī)又將集裝箱水平移動(dòng)了3m,此時(shí)拉力做功______J,它的功率是_______W。 31、舉重運(yùn)動(dòng)員在2s內(nèi)把1500N的杠鈴勻速舉高了2m,在空中停留了3s.那么,他對杠鈴做了______J的功,前2s內(nèi)的功率是______W;后3s內(nèi)的功率是______W;整個(gè)過程的平均功率是________W. 32、小強(qiáng)同學(xué)家住北園小區(qū)3號樓五樓。放學(xué)后,他從一樓上到五樓共用了20s,若小強(qiáng)及書包總重為480N,每層樓的高度為3m,則他上樓的功率是 W。 33、物體在大小為5N的水平拉力作用下,10s內(nèi)沿水平地面前進(jìn)2m,則拉力做的功 為 J,功率為 W;若物體重20N,則重力對物體做的功為 J。 34、甲起重機(jī)用lmin時(shí)間將重為9800N的貨物吊起5m高,乙起重機(jī)用2min將重為8000N的貨物吊起8m高。那么,它們做的功及功率的情況是()A、甲做功多、功率大 B、乙做功多、功率大C、甲的功率大,乙做的功多D、甲做的功多,乙的功率大. 35、在中考體育考試的測試中,某同學(xué)1min跳了120次,若他的質(zhì)量為40㎏,每次跳起的高度為5㎝,他跳一次做的功是 J,跳繩時(shí)的功率是 W(取g=10N/㎏)。 36、在一次消防演習(xí)中,一質(zhì)量為60kg的消防員用力握緊一豎直桿,以2m/s的速度勻速滑下20m,在此過程中,所用的時(shí)間是 s,消防員受到的摩擦力大小是 N,重力做功的功率為 W 437、馬拉著重I0N的車在水平公路上勻速前進(jìn),30min走了5.4km,車在前進(jìn)過程中受的摩擦阻力是1000N。問:馬對車的水平拉力是多大?馬在這段時(shí)間內(nèi)對車做了多少功? 38、五一節(jié),小豪一家去公園游玩,看到如圖16所示的新型太陽能電動(dòng)觀光車,該車的整車質(zhì)量為400kg。(g 取l0N/kg)(1)若車上人的總質(zhì)量是200kg,車輪與地面的接觸總面2積為0.05m,則觀光車靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)是多大?(2)觀光車以5m/s的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),受到的平均阻力是200N,則5min內(nèi)觀光車克服阻力做的功是多少?第四篇:《功 功率》教學(xué)設(shè)計(jì)
第五篇:功和功率練習(xí)題