機械功、功率

1、4.2機械功一、功1、定義：一個力作用在物體上，且物體沿力的方向通過了一段距離，物理學(xué)上稱這個力對物體做了機械功，簡稱做了功。2、機械功的兩個 必要因素：(1) 作用在物體上的力；(2) 物體在力的方向上通過的距離。必要！ 一個都不能少！3 、認(rèn)識幾種不做功的情況：(1)有力，但是在力的方向上通過的距離為零一一勞而無功；(2) 有距離，但是在運動方向上物理沒有力的作用-慣性一一不勞無功;(3) 有力，也有距離，但是力和運動方向是相互垂直的垂直無功；例：判斷下列情況中，人有沒有對所帶的皮箱做功：a) 人用力提放在地上的皮箱，但是沒有提起。b) 人再次用力，把皮箱提起c) 人用力提著皮箱站在原地不

2、動d) 人把箱子放在電梯上，一起隨電梯上升e) 人提著箱子在水平路面上勻速前進(jìn)了50mf) 人提著箱子上樓4、功的大小計算功的計算公式 W=Fs ( s必須是在力F的方向上移動的距離)；單位：焦耳 應(yīng)用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力； 公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應(yīng)。例1 :關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是()A 力對物體做功多，說明物體的位移一定大B 力對物體做功少，說明物體的受力一定小C 力對物體不做功，說明物體一定無位移D 功的大小是由力的大小和物體在力的方向上的位移的大小確定的例2： 一個人先后用同樣大小的力 F將不同質(zhì)量的物體分別在光滑水平面

3、、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離系說法正確的是(S (如圖所示)，該力在這三個過程中所做的功分別為)W、W、W3,關(guān)于它們之間的大小關(guān)A. W1v W& W3 B. W1v W2=W3 C. W仁 W2=W3 D. W仁WM W3例3:放學(xué)后，某同學(xué)背著重40N的書包沿水平路面走了 200m又登上大約每層高3m的四樓才回到家，則他在回家的過程中對書包所做的功約為多少、功率5樓就不例1 : 一位同學(xué)提著書包從1樓提到5樓，一次快跑，一次慢走，他發(fā)現(xiàn)快跑時會氣喘吁吁，慢走到會感覺很累。那么他兩次提力所做的功一樣嗎？為什么兩次做功相同，產(chǎn)生的效果卻不同呢？例2:在建筑工地上，利用吊機

4、或者人工將一大堆磚頭從地上搬到五樓，你會選用什么方法？請說說你的看法。這里就涉及到做功的快慢。那么如何比較做功的快慢呢？和比較物體運動快慢一樣，比較物體做功快慢有兩種方法：a. 做相同的功，比較所用時間的多少。時間越少，做功越快b. 相同的時間內(nèi)，比較做功的多少。做功越多，做功就越快c. 如果做功的多少和所用時間都不同，就比較單位時間內(nèi)所做功的多少 。單位時間內(nèi)做功越多。 做功就越快。為了比較物體運動快慢，我們引入了速度的概念，為了比較物體做功的快慢，我們引入功率的概念1、功率定義：單位時間內(nèi)所做的功2、物理意義：表示做功快慢的物理量。3、 公式：定義成 F=I亠W F SS演變 KP= =

5、V t說明：式有極大的用處，但由于書本沒出現(xiàn)，被絕大多數(shù)同學(xué)忽視，它的含義是某力F產(chǎn)生的功率P等于力F與F的速度V的乘積。4、 單位：瓦特，簡稱瓦， W 常用單位 kW 1 kw= 1000W1w=1J/s ，表示1秒鐘內(nèi)所做的功為1J。比較運動的快慢比較做功的快慢比 較 方 法1.通過相同的路程比較運動時間2.相同運動時間內(nèi)比較路程比 較 方 法1完成相同的功比較所用的時間2相冋的時間內(nèi)比較做功的多少速 度物理意義：表示物體運動的快慢功 率物理意義：表示物體做功的快慢定義：物體在單位時間內(nèi)通過的路 程的多少定義：單位時間內(nèi)物體做功的多少程s公式：速度=路程 (v=-) 時間t功W公式：功率(

6、P=) 時間t思考：做功多的物體，功率一定大嗎?功率小的物體，做功一定慢嗎?例1下列說法中正確的是（）A、做功多的機器，功率就一定大B、功率大的機器，做功就一定多C、完成相同的功，耗時多的機器功率大D、功率大的機器做功快例2:人在3S內(nèi)做功150J，求人的功率？例3:起重機以0.1m/ s的速度，將一重為 4000N的重物勻速提高 5m,起重機做功的功率是多少Kw ?例4:重力50牛頓的物體，在10牛頓的水平拉力的作用下，以0.2米/秒的速度沿水平面勻速前進(jìn)4米，則拉力做功為焦耳。拉力做功的功率為 瓦特。例5: 臺功率為2kw的機器，在1min內(nèi)能做 J 的功。一臺機器在2min內(nèi)能將5000

7、N的物體舉高60m, 那么它的功率為例6:抽水機每秒鐘能把20kg水抽到15m高處，它30s所做的功是 J ,該抽水機的功率為w ,合 kW 。（g 取 10N/kg）例7：王強同學(xué)用20N的水平拉力，經(jīng)5s把一個重100N的物體沿水平方向勻速拉動了10m,則此物體的速度為m/s，在這段時間中拉力做功J,拉力做功的功率是W。例8: 一臺機器的功率是 750 W，它表示的意思是：（）A.這臺機器1分鐘做的功是750 WB.這臺機器1分鐘做的功是750 JC.這臺機器1秒鐘做的功是750 JD.這臺機器1秒鐘做的功是750 W例9:甲、乙兩個同學(xué)體重相同，都從一樓上到三樓甲走得慢，乙走得快，比較作

8、功大小是W甲W乙，比較功大小是P甲P乙。例10:如圖所示，放在水平桌面上重為G = 4N的木塊，在F = 3N的水平拉力作用下，5s內(nèi)運動了 2m，在這個過程中，重力G對物體做的功為 J,拉力F對物體做的功為 J,拉力F做功的功率為 W。-1例11:甲用力推一輛小車，經(jīng)過 3分鐘小車在力的方向上前進(jìn)了50米，乙用同樣大小的力推另一輛小車，經(jīng)過6分鐘小車在力的方向上前進(jìn)了相同的距離，那么：（）A、甲和乙做的功一樣多B、甲做的功多C、乙做的功多D、乙的功率是甲的功率的兩倍。例12:為了增強體能，全班同學(xué)進(jìn)行爬樓梯訓(xùn)練。體重500N的小剛在10s內(nèi)連續(xù)爬樓梯的總高度為7m。一選擇題：1、 下列關(guān)于功

9、率的說法正確的是（）A.功率大的機械比功率小的機械做功一定多B.功率大的機械比功率小的機械做功一定少C.功率大的機械工作時所用的時間一定少D.功率大的機械工作時做功一定快2、質(zhì)量相同的兩個人，沿同一路線登上一個小山頭，一個人是快速跑上去的，另一個人是慢慢走上去的，那 么（）A兩人登山所做的功相同，功率也相同.B 兩人登山所做的功不相同，但功率相同.C.兩個登山所做的功相同，但功率不同.D .兩個登山所做的功不相同，功率也不同.3、 李明同學(xué)快速地由一樓跑到三樓的過程中，他的功率與下列哪個值最相近（）A. 5WB.50WC.500WD.5000W4、 暑假中，明明和爸爸到花果山去游玩，同時他們進(jìn)

10、行了爬山比賽，已知明明和爸爸的體重之比為2 3,從山底分別沿兩條不同的路線爬上同一山頂所用的時間之比是3 4，則明明和爸爸爬山的功率之比為（）A . 2: 3 B. 1 : 2 C. 9: 8 D . 8: 95、 某中學(xué)舉行首屆跑樓梯比賽，共有20名選手進(jìn)入決賽。若要測量參賽者的功率大小， 需測出的物理量是（）A登樓所用的時間B. 參賽者的體重，所登樓層的高度C. 參賽者的體重，所登樓層的高度以及登樓所用的時間D. 參賽者的體重，所登樓層的高度，登樓所用的時間以及參賽者通過的路程6、 甲、乙兩同學(xué)進(jìn)行爬桿比賽.爬到桿頂時，甲用了9s,乙用了 10s，甲、乙兩人質(zhì)量之比是 5: 6，則他們 爬

11、竿的功率之比 P甲：P乙等于（）.A. 3: 4 B. 4: 3 C. 25: 27 D . 27: 25二、計算題起重機把一個質(zhì)量為 0.5t的工件在15s內(nèi)提升了 6m，取g = 10N/kg。求：（1）起重機對工件所做的功；（2）起重機提升工件的功率。三、功的原理：做功的兩個必要因素是什么？作用在物體上的力；物體在力的方向上通過的距離。簡單機械的作用是什么？省力 省距離 改變力的方向那么使用簡單機械可以省力，或者省距離，能省功嗎？我們來看一下，要把重物運到高處，有哪些方法？用手直接把物體提上去用杠桿把物體提上去用動滑輪或者滑輪組把物體提上去1內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。2、說明：對于理想機械而言，使用機械做功等于直接用手所做的功對于實際機械而言，使用機械做功大于直接用手做的功。摩擦力/機械重力等3、不省功的原因是什么？因為省力的機械必定費距離，省距離的機械一定費力，而功=力x距離，省了多少力，必定費多少距離,所以力x距離不變，因此不能省功。4、 既然任何機械都不能省功，但人們王司馬還要使用機械呢？ 功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任