機(jī)械功、功率

1、4.2 機(jī)械功一、功1、定義：一個(gè)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(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功，簡(jiǎn)稱做了功。2、機(jī)械功的兩個(gè)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(gè)都不能少！ 3、認(rèn)識(shí)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勞而無功；（2）有距離，但是在運(yùn)動(dòng)方向上物理沒有力的作用-慣性不勞無功；（3）有力，也有距離，但是力和運(yùn)動(dòng)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(duì)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動(dòng)d) 人把箱子

2、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(jì)算功的計(jì)算公式 W=Fs （s必須是在力F的方向上移動(dòng)的距離）；單位：焦耳應(yīng)用功的公式注意：分清哪個(gè)力對(duì)物體做功，計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力；公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。例1：關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是  （      ）   A力對(duì)物體做功多，說明物體的位移一定大   B力對(duì)物體做功少，說明物體的受力一定小   C力對(duì)物體

3、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(gè)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、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的 方向移動(dòng)相同的距離S（如圖所示），該力在這三個(gè)過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關(guān)于它們之間的大小關(guān)系說法正確的是（） AW1W2W3BW1W2=W3CW1=W2=W3DW1=W2W3 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(duì)書包所做的功約為多少 二、功率例1：一位同學(xué)提著書包從1樓提到5樓，一次快跑，一次慢

4、走，他發(fā)現(xiàn)快跑時(shí)會(huì)氣喘吁吁，慢走到5樓就不會(huì)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(jī)或者人工將一大堆磚頭從地上搬到五樓，你會(huì)選用什么方法？請(qǐng)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(yùn)動(dòng)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(shí)間的多少。時(shí)間越少，做功越快b. 相同的時(shí)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(shí)間都不同，就比較單位時(shí)間內(nèi)所做功的多少。單位時(shí)間內(nèi)做功越多。做功就越快。 為了比較物體運(yùn)動(dòng)快慢，我們引入了速度的概念，為了比較物體做功

5、的快慢，我們引入功率的概念.1、功率定義：?jiǎn)挝粫r(shí)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：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(jiǎn)稱瓦，W 常用單位 kW k1000  1w=1J/s ，表示1秒鐘內(nèi)所做的功為1J。比較運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)間2.相同運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)比較路程比較方法1.完成相同的功比較所用的時(shí)間2.相同的時(shí)間內(nèi)比較做功的多少速度物理意義：表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢功率物理意義：表示物體做功

6、的快慢定義：物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程的多少定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體做功的多少公式：速度=（v=）公式：功率=（P=）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(jī)器，功率就一定大  B、功率大的機(jī)器，做功就一定多 C、完成相同的功，耗時(shí)多的機(jī)器功率大       D、功率大的機(jī)器做功快例2：人在3S內(nèi)做功150J，求人的功率？ 例3：起重機(jī)以0.1/的速度，將一重為4000的重物勻速提高5，起重機(jī)做功的功率是

7、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5：一臺(tái)功率為2kw的機(jī)器，在1min內(nèi)能做 J的功。一臺(tái)機(jī)器在2min內(nèi)能將5000N的物體舉高60m，那么它的功率為 例6：抽水機(jī)每秒鐘能把20kg水抽到15m高處，它30s所做的功是 J，該抽水機(jī)的功率為 w，合 kW。（g取10N/kg）例7：王強(qiáng)同學(xué)用20N的水平拉力，經(jīng)5s把一個(gè)重100N的物體沿水平方向勻速拉動(dòng)了10m,則此物體的速度為 m/s，在這段時(shí)間中拉力做功 J,拉力做功的功率是 W。例8: 一臺(tái)機(jī)器的功率是750

8、60;W，它表示的意思是：（     ） A. 這臺(tái)機(jī)器1分鐘做的功是750 W     B. 這臺(tái)機(jī)器1分鐘做的功是750 J  C. 這臺(tái)機(jī)器1秒鐘做的功是750 J   D. 這臺(tái)機(jī)器1秒鐘做的功是750 W 例9：甲、乙兩個(gè)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

9、4N的木塊，在F3N的水平拉力作用下，5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了2m，在這個(gè)過程中，重力G對(duì)物體做的功為_J，拉力F對(duì)物體做的功為_J，拉力F做功的功率為_W。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 &

10、#160;                   D、乙的功率是甲的功率的兩倍。例12: 為了增強(qiáng)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。求：   (1)小剛爬樓梯所做的功。   (2)小剛爬樓梯的功率。一選擇題：1、下列關(guān)于功率的說法正確的是（    ） 

11、A.功率大的機(jī)械比功率小的機(jī)械做功一定多  B. 功率大的機(jī)械比功率小的機(jī)械做功一定少C.功率大的機(jī)械工作時(shí)所用的時(shí)間一定少  D.功率大的機(jī)械工作時(shí)做功一定快2、質(zhì)量相同的兩個(gè)人，沿同一路線登上一個(gè)小山頭，一個(gè)人是快速跑上去的，另一個(gè)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(gè)登山所做的功相同，但功率不同     

12、;D兩個(gè)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(gè)值最相近(    ) A.5W               B.50W             C.500W     &#

13、160;     D.5000W4、暑假中，明明和爸爸到花果山去游玩，同時(shí)他們進(jìn)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(shí)間之比是3:4，則明明和爸爸爬山的功率之比為    （    ） A2：3        B1：2        C9：8&#

14、160;      D8：9 5、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(cè)量參賽者的功率大小，需測(cè)出的物理量是（     ） A.登樓所用的時(shí)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(shí)間 D.參賽者的體重，所登樓層的高度，登樓所用的時(shí)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(shí)，甲用了9s，乙用了10s，甲、乙兩人質(zhì)量之比是5：6，則他們爬竿的功率之

15、比P甲：P乙等于(    ) A3：4       B 4：3     C25：27     D 27：25二、計(jì)算題起重機(jī)把一個(gè)質(zhì)量為0.5t的工件在15s內(nèi)提升了6m，取g10N/kg。求：  (1)起重機(jī)對(duì)工件所做的功；  (2)起重機(jī)提升工件的功率。三、功的原理： 做功的兩個(gè)必要因素是什么？作用在物體

16、上的力；物體在力的方向上通過的距離。簡(jiǎn)單機(jī)械的作用是什么？省力 省距離 改變力的方向那么使用簡(jiǎn)單機(jī)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(yùn)到高處，有哪些方法？l 用手直接把物體提上去l 用杠桿把物體提上去l 用動(dòng)滑輪或者滑輪組把物體提上去1、內(nèi)容：使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都不會(huì)少于直接用手所做的功；即：使用任何機(jī)械都不省功。 2、說明：對(duì)于理想機(jī)械而言，使用機(jī)械做功等于直接用手所做的功 對(duì)于實(shí)際機(jī)械而言，使用機(jī)械做功大于直接用手做的功。摩擦力/機(jī)械重力等3、不省功的原因是什么？ 因?yàn)槭×Φ臋C(jī)械必定費(fèi)距離，省距離的機(jī)械一定費(fèi)力，而功=力x距離，省了多少力，必定費(fèi)多少距離， 所以力x距離不變，因此不能省功。4、