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1、 第一讲 功和功率【教学目标】目标一 理解功的概念和懂得判断力是否做功目标二 熟悉功的计算公式及其原理 目标三 知道功率的概念。目标四 结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。知识点拨一、 功1. 功的定义：物体在力的作用下，沿力的方向移动了一段距离，我们就说力对物体做了功。2力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。3不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。4力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=F
2、S。5功的单位：焦耳，1J=1Nm。把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是05J。6应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中S一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。功的单位“焦”（牛米=焦），不要和力和力臂的乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。 二、功的原理 1内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 说明：（请注意理想情况功的原理可以如何表述？）功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因
3、为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）。【精选例题讲解】例题1.下列情形中，对物体没有做功的是（ ）A.举着杠铃不动B.将弹簧拉力器拉长C.将实心球抛向空中D.把掉在地上的羽毛球捡起来例题2. 在甲、乙两图中，甲图地面粗糙、乙图地面光滑。质量分别为m, 2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论正确的是（ ）A甲图中F做的功小于乙图中F做的功B甲图中F做的功等于乙图中F做的功C甲图中F做
4、的功大于乙图中F做的功D条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大例题3对功的原理，正确的理解应是（ ）A动力做的功等于阻力做的功 B人做的功等于机械做的功C任何机械对物体做的功不可能比人直接用手做的功少 D以上理解都正确例题4一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力)，货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）A2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小B货物竖直向上运动时，4s时的速度小于10s时的速度C0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功D货物在0至12s内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率保
5、持不变三、 功率1定义：单位时间里完成的功。2物理意义：表示做功快慢的物理量。3公式：4单位：主单位W；常用单位kW、 mW、马力。换算：1kW=103W 1mW=106W 1马力=735W。某小轿车功率66kW，它表示：小轿车1s内做功66000J。【精选例题讲解】例题1三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论：( )甲：只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；乙：在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；丙：在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。A.甲、乙和丙 B.甲和乙 C.甲和丙 D.乙和
6、丙例题2.甲、乙两机器，甲的功率比乙的功率大，这说明（）A甲做功一定比乙多 B甲做功一定比乙快 C甲做功一定比乙用的时间少 D做相同的功，甲一定比乙用的时间多 例题3中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近（ ） A.5W B.50W C.500W D.5000W例题4今年国庆节举行了一次登紫金山比赛体重相同的小明和小刚两人从太平门沿同一路线登上紫金山，小明是快跑上去的，而小刚是慢跑上去的，则（）A两人登山做的功相同，功率也相同 B小明登山所做功比小刚多，但功率小 C两人登山做的功相同，但功率不同 D小明登山所做功比小刚少，
7、但功率大 例题5一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5104 N(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小；(2)求货车以36kmh的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；(3)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物【课后巩固】基础训练 ( A级 )1速度是表示物体运动快慢的物理量，它是用路程与时间的比值来定义的。下列物理量中所采用的定义方法与速度相同的是（ ）.A力 B功率 C功 D浮力2如图所示的几种情景中，人做功的是（ ）.A B C D3一个人先后用同样大小的力沿水平方向
8、拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ）.A粗糙地面上做功较多 B在光滑地面上做功较多C两次做功一样多 D条件不足，无法比较两次做功的多少4李强同学用300N的力把一个质量为3kg的铅球推到8m远的地方，他在推铅球时做的功是（ ）.A2400J B2352JC2635.2J D无法计算5先阅读，再作出选择：汽车在行驶过程中，发动机的功率为P，牵引力为F，汽车行驶的速度为v，这三者之间的关系为P=Fv。当汽车爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速。那么，在爬
9、坡时减慢车速的目的是（ ）.A保证安全B省油 C增大发动机的牵引力D以上说法均正确6如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，在此过程中拉力F做的功为（ ）.A50J B25J C100J D200J7在力学里，做功的两个必要条件是：（1）_；（2）_。功的计算公式是_。8 108吨的“古寒山寺”大钟经过各种大型起重设备，慢慢离开船舱，经过20min的空中平移，终于在上午十点钟稳稳当当地落在了钢板上；大型起重设备将大钟吊起时需要_N（g取10N/kg）的拉力。如果大钟被吊起3m。又被平移了5m，则起重机
10、对大钟共做了_J的功。9一辆江西产的“全顺牌”汽车，在昌九高速公路上以30m/s的的速度匀速行驶，受到的阻力是2000N，这辆汽车1min做的功是_J10如右图所示，用100的力将50重的物体压在竖直墙壁上，物体沿墙壁向下匀速滑行了0.5m，则重力做的功是_J，压力做的功是_J。11如右图所示，起重机用钢绳吊起重9000N的重物，在5s内上升10m，再用4s沿水平方向移动5m，水平移动过程中起重机对重物做功为_J，整个过程做功的平均功率为_W。12如图5所示，在“探究使用斜面是否少做些功”的实验过程中，小丽同学所在的实验小组记录的数据如表所示。测量次数F/Ns/mG/Nh/mFs/JGh/J1
11、0.411.020.200.410.4020.761.030.250.760.7530.501.020.300.500.60图5（1）小丽对数据的可靠性分析、评估时发表第_组数据记录有误。小丽做出这种判断的依据是_。（2）为了实验结果的准确可靠，必须沿斜面方向_拉动小车，并在拉动的过程中读出拉力的大小。假如不是沿着斜面方向拉动小车就会使测出的拉力_（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）。（3）在前面探究的基础上，小丽等同学用木块替代小车进行实验，发现计算出来的“Fs”和“Gh”差距较大。请你解释这种现象？13一天，小军、小丽和小华在商场里面买学习用品，小军同学乘自动扶梯从一楼来到二楼（如右图所
12、示），小丽同学想测量自动扶梯对小军同学做功的功率。（1）测量所需要的器材有：_和_。（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（ ）.A测出小军同学的质量B测出自动扶梯的总长度C测出一楼到二楼的竖直高度D测出小军乘自动扶梯从一楼来到二楼所用的时间E算出自动扶梯对小军同学做功的功率（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格。14如右图所示，小华同学从地上拿起一只约50g的鸡蛋，缓缓举过头顶。（1）此过程小华对鸡蛋做了功，理由是：小华对鸡蛋有_的作用，鸡蛋沿_移动了一段距离。（2）鸡蛋向上移动的距离约_m，小华对鸡蛋所做的功约为_J。15小强的身高只有170cm，质量却有85kg，每天放学背着5kg
13、的书包爬上约20m高的6楼，总是累得他气喘吁吁如果小强上楼要5min。（g=10N/kg）求：（1）小强上楼过程中要对书包做多少功？（2）小强上楼过程中克服总重力做功的功率是多少？16举重运动员一般身材较矮，荣获世界举重锦标赛男子69公斤级冠军的我国选手张国政，其身高只有163cm，与身高比他高的其他运动员相比，如果他们举起相同质量的杠铃，设举起杠铃所用的时间也相等，则张国政对杠铃（ ）.A做功较少，功率较小 B做功较少，功率较大C做功较少，功率相等 D做功相等，功率相等图817如图8所示，质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起
14、跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）.A都必须大了mgh B都不一定大于mghC用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mghD用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh图918一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图9所示。已知ABBC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是（ ）.AW1W2，P1P2 BW1W2，P1P2 CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2图1019如图10所示，绳子一端固定，另一端绕过重为1000N的油桶，若在绳子自由端用100N的水平力F，使油桶在水平地面上匀速滚动了一段距离5m，在此过
15、程中重力做功是_J；拉力F做的功是_J。20小冬的教室在五楼，通常他上楼需要1.5min。有一次，他跑步上楼只花了40s。通常上楼做的功_跑步上楼做的功，通常上楼的功率_跑步上楼的功率。（选填：“大于”、“小于”、“等于”）21如图11所示，用滑轮组提升重物。若物体重1500N，摩擦和滑轮重可以忽略。（1）物体升高0.1m时，绳子对重物所做的功为为多少J？（2）若不计绳重和摩擦，动滑轮重30N，物体在10s升高0.1m时，则人提升重物过程中做功的功率为多少W？22如图所示，是使用汽车打捞水下重物的示意图在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦。四位同学画出了汽车功率P随时间t的变化图像，其中正确的是（ ）.11