第三節(jié)：功與功率

第三節(jié)功和功率(第一課時(shí))“做功”與“做工”紋絲不動(dòng)!!真辛苦思考：怎樣才是物理學(xué)中的“做功”？推而未動(dòng)運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)搬而未起推著酒桶向上人拉動(dòng)小車人推車前進(jìn)

上圖：有力，有成效（移動(dòng)了距離）說出上下圖的區(qū)別：

下圖：有力，無(wú)成效（沒有移動(dòng)）物理學(xué)中的“功”指力所產(chǎn)生的

“貢獻(xiàn)”和“成效”。觀察:找出活動(dòng)中的共同點(diǎn)：找出下列活動(dòng)中的共同點(diǎn)：sFFFs

物理學(xué)中規(guī)定：

如果物體受

的作用，且

,則這個(gè)力對(duì)物體產(chǎn)生了成效，就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。沿力的方向上移動(dòng)了一定距離力一、功誰(shuí)能歸納出做功的兩個(gè)必要因素是什么？（作用在物體上的力）（物體在力的方向上移動(dòng)的距離）ＦＳ必要因素必須需要，缺一不可．問題2：功的兩個(gè)必要因素：思考：下列情形中的力做功了嗎？１．舉重運(yùn)動(dòng)員在把杠鈴舉起后在高處停留5秒過程中是否做功？分析：Ｓ=０Ｆ≠０沒有做功．（勞而無(wú)功）問題3：力對(duì)物體沒有做功的三種情況：2．小球在光滑水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向上是否受力？是否做功？分析：Ｓ≠０Ｆ＝０沒有做功．(不勞無(wú)功）分析：Ｓ≠０Ｆ≠０沒有做功Ｆ⊥Ｓ3．人提著一桶水在水平方向上勻速移動(dòng)一段距離，拉力對(duì)水桶做功了嗎？

（垂直無(wú)功）不做功的情況１．有力，但是在力的方向上通過的距離為。２．有距離，但是和距離同一方向上沒有力的作用。３．有力，也有距離，但是力和距離方向是相互垂直。(不勞無(wú)功）（勞而無(wú)功）（垂直無(wú)功）你能用身邊的一些物體來(lái)演示這三種不做功的情形嗎？

3m

1m圖甲圖乙圖丙用力將木板提升1m做了一定的功。思考:功的大小與什么因素有關(guān)？把同樣三塊木板提升1米高，拉力做了多少功？把一塊木板提升3米呢？你的結(jié)論：

、

。力的大小、

物體在力的方向上移動(dòng)距離的大小

二、功的計(jì)算物理學(xué)規(guī)定：功等于力與在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積。計(jì)算公式：功=力×力的方向移動(dòng)的距離各物理量的符號(hào)：力——

F

距離——Ｓ功——Ｗ

因此有：W=F·s

單位：在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓（N）距離的單位是米（m）功的單位因該是牛頓米（N·m）

為了紀(jì)念英國(guó)物理學(xué)家焦耳人們給功這個(gè)物理量一個(gè)專門的單位“焦耳”簡(jiǎn)稱“焦”符號(hào)J

功的計(jì)算

Ｗ＝Ｆ·ＳNm意義：用１N的力使物體在力的方向上移動(dòng)１m距離，力對(duì)物體所做的功就是１J。用文字表示：１J＝１N·mN·m焦耳(J)看P83例題，思考：為什么重力所做的功為0？__________________________。

用20N的力推著一個(gè)重100N小車在水平地面上前進(jìn)5m，推力所做的功是_______J，重力所做的功是____J。物體在重力方向沒有移動(dòng)距離1000試一試：辯一辯：思考：“拉”一個(gè)F和一個(gè)S由W=FS可以計(jì)算功的大小嗎？某同學(xué)用0.5N的力將一粉筆頭豎直向上拋1.5m高，拋力對(duì)粉筆頭做功多少？1、關(guān)于功，下列說法中正確的是（）A.只要有力作用在物體上，力就對(duì)物體做功B.物體只要移動(dòng)了距離，就做了功C.有力作用于物體上，物體又移動(dòng)了距離，這個(gè)力就做功了D.有力作用在物體上，物體在力的方向上又移動(dòng)了距離，那么這個(gè)力對(duì)物體做了功必做題：加油，勝利屬于你！D2、下列情況做功的有（）A.一個(gè)人背著書包站著；B.扛著貨物上樓；C.搬石頭沒搬動(dòng)D.小球在光滑水平面上滾動(dòng)BCA、W1＜W2＜W3；B、W1＜W2＝W3；C、W1＝W2＝W3；D、W1＝W2＜W3。3、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），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（）4、小剛用30N的力將重為5N的足球踢出，足球在草地上滾動(dòng)了40m遠(yuǎn)，則踢出后小剛對(duì)足球做的功為（）A、1200JB、200JC、0JD、無(wú)法計(jì)算.C選做題：恭喜你，闖到了最后一關(guān)！5．起重機(jī)將重5000Ｎ的物體勻速提高6ｍ后，又水平移動(dòng)4ｍ，則起重機(jī)的鋼絲繩對(duì)物體所做的功是多少？解：W=FS=Gh=5000N×6m=3×104J答：鋼絲繩對(duì)物體做功3×104J注：克服重力做功W=Gh模擬實(shí)驗(yàn)F=F·s=s=省力的機(jī)械不省距離,而且多用距離省距離的機(jī)械不省力,而且要多用力G/2G·h2hG/2×2h=機(jī)械功原理：使用任何機(jī)械都不會(huì)省功W=三、功的原理第三節(jié)功和功率(第二課時(shí))G1=20N,h=3m

13

G3=25N,h=3m

2G2=20N,h=3m判斷三個(gè)人做工有什么特點(diǎn)？

t1=60s

t2=40s

t3=60s功率：表示物體做功的快慢。功率：功與完成這些功所用時(shí)間之比。公式：功率的單位：瓦特（瓦）符號(hào)W，焦/秒，符號(hào)J/s1W＝1J/s，1kW＝1000W，1MW=106W1瓦特的物理意義：1W即1J/S，表示物體１s的時(shí)間內(nèi)做功1J。（W=Pt）

瓦特

JamesWatt

1736-1819

瓦特為蒸汽機(jī)的推廣、使用做出了不可磨滅的重要貢獻(xiàn)。

恩格斯:“蒸汽機(jī)是第一個(gè)真正國(guó)際性的發(fā)明…瓦特給它加上了一個(gè)分離的冷凝器，這就使蒸汽機(jī)在原則上達(dá)到了現(xiàn)在的水平?！?/p>

為了紀(jì)念這位偉大的英國(guó)發(fā)明家，把功率的單位定為“瓦特”。常見功率優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間運(yùn)動(dòng)的功率可達(dá)1kW長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的功率約為70W轎車的功率約為66kW載貨汽車的功率約為90kW電力機(jī)車

4200kW內(nèi)燃機(jī)車2600kW遠(yuǎn)洋貨輪7000～23000kW思維拓展物體受拉力F,沿拉力方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則拉力F的功率:P=Fv(1Ｗ＝1Ｎ×1m/s)

為什么汽車上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換低擋的方法減小速度？

1.功率表示做功的____

，功率越大表示做功越____。功率的大小由____和__

_共同決定。2.下列說法正確的是（）

A.做功越多功率越大

B.功率小，表示做功少。

C.做功時(shí)間越短，則功率越大

D.做功快，則功率大快慢快功W時(shí)間t課題練習(xí)D3.一臺(tái)機(jī)器用2分鐘時(shí)間做了6×104J的功，這臺(tái)機(jī)器的功率是多少？解：答：這臺(tái)機(jī)械的功率是500W。例題1：建筑工地上，水泥板質(zhì)量為0.7t，起重機(jī)在20s內(nèi)把它勻速提升到4m的高度，起重機(jī)提升重物的功率是多少？解：F=G=mg=0.7×1000kg×10N/kg=7×103N

W=FS=7×103N×4m=2.8×104J

起重機(jī)提升水泥板的功率：

例題2.質(zhì)量為50kg的物體，用50N的水平推力使它在粗糙水平面上以2m/S的速度勻速移動(dòng)10m。問(1)推力的功率多大？(2)重力的功率多大？解:(1)t=s/v=10m/2m/s=5s

W=Fs=50N×10m=500JP=W/t=500J/5S=100W(2)因?yàn)樵谥亓Ψ较蛏蠜]有通過距離，所以W=0,P=0。另解：P=W/t=FS/t=Fv=50N×2m/s=100W。例題3：在20m深的礦井里，每分鐘冒出地下水6m3，問應(yīng)至少選用功率多大的抽水機(jī)來(lái)抽水，才能使礦井里不會(huì)積水？解：每分鐘抽6m3水的重力G=mg=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×6m3×

10N/kg=6×104N每分鐘應(yīng)對(duì)水做功W=Gh=6×104J×20m=1.2×106J抽水機(jī)的功率P