上海春季物理八年级第9讲功和功率复习教案.docx
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上海春季物理八年级第9讲功和功率复习教案
学员姓名：
学科教师：
年级：
初二辅导科目：
物理
授课日期
时间
主题
功和功率复习
学习目标
1.了解功的概念，理解掌握做功的两个必要条件；
2.理解掌握功的计算公式、单位；
3.了解功率的定义、物理意义以及掌握功率的计算公式及推导公式；
教学内容
比较下列两种不同的搬砖方式（都从地面搬到屋顶）做功一样多吗？
谁做功更快一点，功率谁大一点？
知识点精讲与练习。
功
【知识梳理】
定义：
当一个力作用在物体上，使物体在沿力的方向上通过了一段距离，这个力就对物体做了功。
做功的两个要素：
（1）作用在物体上的力
（2）物体在力的方向上通过的距离
功的符号：
W功的单位：
焦耳（简称“焦”）符号是“J”
功的计算公式：
（F：
作用在物体上的力，S：
物体在力的方向上通过的距离）
不做功的三种情况：
（1）劳而无功：
物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离
（2）不劳无功：
物体有移动距离，但物理没有收到力的作用（如物体因惯性而运动
（3）垂直无功：
物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动
功率
【知识梳理】
定义：
把单位时间内所做的功叫做功率，用它来比较做功的快慢
功率的物理意义：
功率是表示做功快慢的物理量
用P表示功率，W表示功，t表示做功的时间，则功率表示为：
功率的另外一种计算方法为：
在SI制中，功率的单位是瓦，符号是W。
1瓦=1焦/秒。
工程技术上还常用千瓦和兆瓦作为功率的单位。
单位的换算：
1千瓦=103瓦，1兆瓦=106瓦
W的物理意义：
1W即1J/S，表示物体1s的时间内做功1J。
常见物体的功率：
优秀运动员短时间运动的功率
可达1KW
成人长时间短跑运动的功率
约为70W
马长时间拉车的功率
约为450W
蓝鲸游动的功率
可达350KW
轿车的功率
约为66KW
载货汽车的功率
约为90KW
电力机车
约为4200KW
内燃机车
约为2600KW
【例题精讲】
例1.关于做功，下列说法中正确的是（）
A.举重运动员举着杠铃，举力做了功
B.起重机吊着货物沿着水平方向匀速移动了一段距离，向上的拉力做了功
C.重物竖直下落，重力做了功
D.小球在水平面上滚动，重力做了功
【答案】C
【解析】做功的两个要素：
（1）作用在物体上的力
（2）物体在力的方向上通过的距离，不能同时满足这两个要素就是不做功的
例2.小车重200N，人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中，下列判断正确的是（）
A．重力做功为10000JB．人对车做功10000J
C．人对车做功1500JD．小车受到的阻力是230N
【答案】C
【解析】小车重力的方向为竖直向下，推力为水平方向，且小车是沿水平路面匀速前进50m，所以重力不做功，人对车的做功为30N×50m=1500J，小车因为是匀速前进的，所以受力平衡，阻力等于推力为30N，则答案为C
例3.关于功率的说法，正确的是（）
A.功率大的机器所作的功一定比功率小的机器大B.单位时间内所做的功越多，其功率则越大
C.速度越大,功率越大D.作用力越大,功率也越大
【答案】B
【解析】功率的大小是由做功多少和所用时间共同决定的，在时间为确定的情况下是无法进行比较大小的，所以A错B正确；功率的另一个计算公式P=Fv，也是由F和v一起计算功率大小的，要判断一个量对功率的影响，必须控制另外一个量相同。
例4.一辆汽车在200秒的时间内，在一条平直的公路上匀速行驶了2000米。
已知汽车发动机的功率为3×104瓦，求：
（1）汽车在这段路程中所做的功；
（2）汽车运动时发动机对汽车的牵引力。
【答案】
（1）W=Pt=3×104W×200S=6×106J
（2）方法一：
F=W/S=6×106J/2000m=3000N
方法二：
v=S/t=2000m/200s=10m/s
F=P/v=3×104W/10m/s=3000N
【解析】本题用到了功率的两个计算公式P=W/t和P=Fv，两种方法均可用，只要找对已知量即可进行简单的计算，注意换算的时候次方数。
例5.如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m／s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为5N．不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦，则：
（1）物体A受到水平面的摩擦力为多少牛?
（2）若物体A匀速运动1min，则拉力F做功为多少焦?
拉力做功的功率为多少？
（3）若想减小拉力的大小，可以采取哪些方法？
【答案】
（1）f=2F=2×5N=10N
（2）s=vt=2×O.4m／s×60s=48m
W=Fs=5N×48m=240J
P=Fv=10N×0.4m／s=4W
（3）用滚动代替滑动，即在物体A下方铺圆柱形木棍，或在物体A下方装上轮子；减小水平面的粗糙程度，在水平面上涂润滑油．（答案合力均可）
【解析】计算见上面的步骤，注意第
（2）小问，在求拉力做功时，带入的距离一定是绳子自由端所移动的距离。
例6.为了研究拉力做功的快慢，某同学设计了如下的实验进行研究。
他把不同质量的物体匀速提升不同的高度，同时测出相应的所用时间，记录的实验数据如下表所示。
已知表一所示实验拉力做功最快，表三所示实验做功最慢。
每一表格所示实验做功快慢相同。
表一
表二
表三
实验
序号
拉力
（牛）
提升
高度
（米）
功
（焦）
所用
时间
（秒）
实验
序号
拉力
（牛）
提升
高度
（米）
功
（焦）
所用
时间
（秒）
实验
序号
拉力
（牛）
提升
高度
（米）
功
（焦）
所用
时间
（秒）
1
25
0.80
20
2
4
50
0.20
10
2
7
10
0.50
5
2
2
60
0.50
30
3
5
80
0.25
20
4
8
40
0.25
10
4
3
200
0.20
40
4
6
100
0.30
30
6
9
100
0.20
20
8
（1）分析比较实验次数，可得出的初步结论是：
在时间相同的情况下，拉力所做功越多，做功就越快。
（2）分析比较实验次数1、5、9（或2、6，或4、8），可得出的初步结论是：
。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及所给已知条件，可初步得出：
_________________。
（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及所给已知条件，可初步得出：
。
【答案】
（1）1、4、7或3、5、8；
（2）当拉力做功相同的情况下，所用时间越少，做功越快；
（3）（a）当拉力做功与时间的比值相同时，拉力做功快慢相同；
（b）当拉力做功与时间的比值越大时，拉力做功越快。
【解析】略
【巩固测试】
1.人拎着一桶水从井中提上井台，人对水桶的拉力对水桶__________功，这由于水桶在拉力的方向上__________；人提着一桶水站立在井旁，人对水桶的拉力对水桶__________功，这是由于水桶在拉力的方向上__________；人提着一桶水从楼下走到楼上，人对水桶的拉力对水桶__________功，这是由于水桶在拉力的方向上__________。
【答案】做；移动一段距离；不做；没有移动距离；做；移动一段距离。
2.当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（）
A.做功多B.做功少C.做功快D.做功慢
【答案】C
3.班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。
为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是（）
①三楼地面到一楼地面的高度；②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重；④一楼到三楼楼梯的长度
A．②④D．①④C．①②③D．②③
【答案】D
4.在中考体能测试中，某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。
设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（）
A.5W B.50W C.500W D.5000W
【答案】B
5.如图所示，用20牛的拉力F匀速提起物体A，不计摩擦，A的重力为牛。
若物体A在10秒内上升4米，此过程中拉力F做的功为焦，功率为瓦。
【答案】20；80；8
6.跳绳是一项很好的体育健身活动，经测试重500N的某同学1min跳绳120次，每次离地约0.06m（每次离地高度和时间都相同）,该同学跳一次做功多少焦耳?
【答案】同学跳一次做功：
W1=Gh=500N×0.06m=30J
7.一物体在200牛的拉力作用下，以18千米/时的速度作匀速直线运动，经过5分钟后，求：
（1）物体通过的距离；
（2）拉力对物体做的功；
（3）拉力做的功率。
【答案】
（1）18km/h=5m/s,5min=300s
s=vt=5m/s×300s=1.5×103m
（2）W=Fs=200N×1.5×103m=3×105J
（3）解法一：
P=W/t=3×105J/300s=1000w
解法二：
P=Fv=200N×5m/s=1000w
8.请你设计一个测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验。
（1）已提供的器材是秒表和皮尺，还需要的器材是_______________；
（2）实验需要测量的物理量是__________、__________和__________。
（3）请写出比较两位同学做功快慢的方法。
【答案】体重计；质量、爬楼的高度、时间；算出单位时间内做功多少进行比较：
P=Fs=mgh/t
对本次课所学内容进行检测
1.摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示发动机。
摩托车发动机在5秒内可做功。
2.质量为100千克的小车，在水平路面上匀速前进100米，拉力对小车做的功为6.5×103焦，水平拉力为______牛，小车受到的摩擦力为__________牛。
3.重力为29.4牛的木块从高处落下来的距离为2米，重力对木块所做的功为__________焦。
木块在水平面上移动2米，重力对木块所做的功为__________焦。
4.小轿车的功率是120千瓦，它在0.5小时内行驶了45千米，轿车在0.5小时内所做的功W=______，轿车发动机的牵引力F__________。
5.一个工人用200牛的水平推力，在25秒钟内使一辆重1500牛的小车沿水平路面前进了50米，则工人做的
功是__________焦，功率是__________瓦，重力对小车做的功是__________焦。
6.如图所示，物体A以2厘米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3牛，水平
拉力F=__________牛，物体A受到的摩擦力f=__________牛，2秒内拉力F做的功为__________焦。
（不计滑轮重力以及轮与绳之间的摩擦）
7.在如图所示的几个情形中所提到的力没有做功的是（）
ABCD
8.两位学生比赛爬竿，他们的质量之比为4:
5，已知甲用18s爬到顶，乙用20s爬到顶，则两人匀速爬竿过程中所做功和功率大小是（）
A．甲学生做功较少，功率较大B．甲学生做功较少，功率较小
C．甲学生做功较多，功率较大D．甲学生做功较多，功率较小
9.功率相同的两辆汽车，各自在水平公路上做匀速直线运动，汽车甲在半小时内行驶15km，汽车乙在2min内行驶1200m，则（）
A．两车牵引力之比为5︰6B．两车发动机做功之比为1︰1
C．两车速度之比为1︰1D．两车所受阻力之比为6︰5
10.上课铃刚响，小孙同学立即从学校教学楼的一楼奔上三楼，大约用了20秒，则他登楼的功率最接近于（）
A．10瓦B．100瓦C．1000瓦D．10000瓦
11.某同学用100N的力猛踢一个重为20N，静止在草地上的足球，球离脚后在草地上前进了25m，则人对足球做的功是：
（）
A.0J B.2500J C.500J D.无法确定。
12.正值农忙季节，农田需要大量的灌溉用水，若水泵在0.5h内把360m3的水抽到5m高处（g取10N/kg），则水泵对水做功的功率至少为（）
A．1.8×106JB．3.6×106W
C．10kWD．3.6×107W
13.一台功率为40kW的拖拉机，在平直的农田里以0.5m/s的速度耕田。
求：
（1）拖拉机在耕田时受到的阻力；
（2）拖拉机耕田1.5h，拖拉机所做的功。
14.如图所示，是某举重运动员在0.5秒内由支撑到起立将杠铃举起的过程中拍摄的两张照片，由照片和表格中所提供的信息，求：
（1）杠铃的重力；
（2）运动员由支撑到起立过程中对杠铃所做的功；（3）运动员在此过程中对杠铃做功的功率。
15.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图所示，在此过程中
（1）轿车速度为多少km/h?
合多少m/s？
（2）若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？
牵引力做功多少？
16.在一次1000m的跑步比赛中，运动员穿的跑鞋每只质量是0.3Kg,如果他在跑的过程两个相邻的脚印之间的距离都是1m,脚每次抬离地面的高度都是0.2m,跑完全程所用时间为200s,请根据上述条件提出两个有关的不同物理问题,并给予解答.（g取10N/Kg）
17.甲、乙、丙三位同学分别用动滑轮竖直向上匀速提升不同的钩码，并记录了入下表所示的实验数据。
根据表中的数据可以知道，有一位同学做功最多，他做的功为__________J；做功最快的是__________同学。
（不计绳重和滑轮摩擦）
18.小明同学准备估测出他上楼时的功率，请你帮助他设计一个方案。
方案中需要说明：
所选用的器材；估测的步骤（包括需要估测哪些数据）；根据估测的数据来进行计算的公式？
【达标检测答案】
1.每秒内做功1.6×103焦；8×105焦；2.65；65；3.58.8,；0；4.2.16×108焦、4.8×103牛；5.10000、400、0；6.3、6、0.24；7.D8.B9.D10.B11.D12.C13.8×104N、2.16×108J；14.
（1）980牛；
（2）784焦；（3）1568瓦.15.解：
⑴轿车的速度为90km/h
⑵由
得：
因轿车匀速运动，受力平衡，所以阻力f=F=1600N
牵引力做功为：
16.运动员跑完全程对跑鞋做了多少功？
运动员跑完全程对跑鞋做功的功率为多大？
17.450、乙
18.步骤：
（1）用磅秤测出小名的质量m；用皮卷尺测出楼的高度的h；用秒表测出爬楼所用的时间t
计算公式：
我的总结重在让学生进行总结与回顾，老师适当引导。
主要是对本次课所学知识点进行巩固练习
1.作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，这个力对物体做了___________。
2.做功的必要条件有两个：
一是______________________；二是______________________。
功的计算公式是___________，功的国际单位是___________。
3.大型塔式吊车使重物上升40米，是________力对_________做了功，瀑布从60米高处落下，是________力对________做了功。
4.在水平桌面上滚动的小球受到桌子的支持力和重力的作用，在小球滚动时支持力对小球___________功，重力对小球___________功。
（均选填“做”或“不做”）
5.下列运动中的物体，没有力对其做功的是（）
A.在光滑水平面上作匀速直线滑动的物体B.在水平轨道上匀速行驶的列车
C.从高处下落的雨滴D.在草坪上滚动的足球
6.如图所示，在水平面上的物体A重为100牛，当人用40牛的拉力拉滑轮时，物体在水平面上做匀速运动，4秒后物体前进了2米，（不计自重和滑轮间的摩擦），则物体A与地面间的摩擦力是___________牛，人做的功率是___________瓦。
7.某人用50牛的水平推力使一个质量为20千克的物体沿水平地面前进了5米，放手后，物体继续滑行了1.5米，此人对物体所作的功是（）
A.325焦B.980焦C.1274焦D.250焦
8.功率是表示物体___________的物理量，功率越大，表明做功___________，功率越小，表明做功___________。
9.比较做功快慢有两种方法，一是在___________相同的情况下比较___________；二是在___________相同的情况下比较___________。
以上运用的科学方法是___________。
10.______________________叫做功率，它的公式是___________，功率的国际单位是___________。
11.一台机器在5秒内做了20000焦的功，这台机器的功率是_________瓦，它表示________________________。
12.小明用240牛的水平推力推动重为200牛的物体在水平地面上匀速前进4米，所用的时间20秒，在这个过程中，重力做功为___________焦，推力做功___________焦，推力做功功率为___________瓦。
13.功率为10千瓦的拖拉机在平直公路上匀速前进，受到的阻力是2000牛，在半小时内拖拉机做了___________焦的功，前进了___________米。
14.下列关于功率的说法，正确的是（）
A.做功快的机械功率一定大B.做功多的机械功率一定大
C.做功时间短的机械功率一定大D.做功长的机械功率一定大
15.质量相等的两个人同时登山，甲先到达山顶，乙后到达山顶，他们都是匀速走上山的，则（）
A.甲比乙做功多B.甲比乙功率大C.甲比乙效率高D.甲比乙省力
16.某人用10牛的力在2秒钟内使物体移动了4米的距离，则（）
A.他对物体所做的功—定是40焦B.他对物体所做的功不一定为40焦
C.它的功率为20瓦D.它的功率为80瓦
17.为了研究不同机械做功情况，某实验小组以载重卡车和小汽车为对象测了几组数据，两车都在平直公路上匀速行驶。
机械
实验次数
牵引力（牛）
速度（米/秒）
做功时间（秒）
做功（焦）
载重卡车
1
3.6×104
5
30
5.4×106
2
1.8×104
10
60
1.08×107
小汽车
3
1.2×103
10
30
3.6×105
4
6×102
20
450
5.4×106
（1）比较1和3可得到：
当___________相同时，___________做功越快；
（2）比较___________可知：
当不同机械做功相同时，___________做功越快；
（3）通过比较实验次数1、2和3、4可知：
不同机械做功快慢是不同的，为了比较不同机械做功的快慢，引入了一个新的物理量叫___________。
18.某小组同学研究物体做功快慢与哪些因素有关，他们分别用九台小电动机匀速提起不同重物，利用相关的仪器测出做功时间、重物的重力和提起的高度。
并通过计算得出电动机做功的多少。
该小组同学把九台小电动机分成三组。
观察到每组的做功快慢相同。
且第一组做功最快，第二组其次，第三组最慢。
实验中有关数据分别如表一、表二、表三所示。
表一第一组
实验序号
做功（焦）
做功时间（秒）
l
5
2.5
2
10
5.0
3
l5
7.5
表二第二组
实验序号
做功（焦）
做功时间（秒）
4
5
4.0
5
10
8.0
6
15
12.0
表三第三组
实验序号
做功（焦）
做功时间（秒）
7
4
4.0
8
8
8.0
9
12
12.0
（1）分析比较实验序号___________的数据和相关条件，可得出初步的结论是：
做相同的功，电动机所用时间越短，做功越快。
（2）分析比较实验序号4与7（或5与8、或6与9）的数据和相关条件，可得出初步的结论是_________________________________________________________________________________。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据和相关条件，并归纳得出结论：
a、分析比较表一、表二或表三中的数据和观察到的现象，可初步得出：
_____________________________________________________________________________________________；
b、分析比较表一、表二或表三中的数据和观察到的现象，可初步得出：
_____________________________________________________________________________________________。
【课后巩固答案】
1.做了功；2.对物体施加力、在力的方向上通过了一段距离、W=FS、焦耳；3.大吊车、重物；4.不做、不做；5.D；6.80、40；7.D；8.做功快慢、越快、越慢9.时间、做功多少，做功、时间长短、控制变量；10.单位时间做的功、P=W/t、瓦特；11.4000W、机器每秒做功5000焦；12.0、960、48；13.1.8*107、9000；14.A；15.B；16.B；17.
（1）做功时间，做功越多
（2）1和4，时间越短（3）功率；18.
（1）1与4或2与5或3与6
（2）时间相同，电动机做功越多，做功越快（3）电动机做功多少与做功时间的比值相同时，做功快慢相同；（4）电动机做功多少与做功时间比值越大时，做功越快。
主要对下次课的内容进行预习
过山车和蹦极在游乐场里都是比较惊险的游戏项目，玩过的同学肯定都有印象，那同学们有没有思考过没有任何动力装置的过山车为什么会翻越一个又一个高峰呢？
蹦极的时候为什么人的速度会越来越大呢？
请同学们预习并思考一下几个问题：
1、什么是动能？
2、什么是重力势能？
3、动能和重力势能是怎么转化的？
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