资源描述
功 功率
教学准备:
一、情境导入
第一幅:图中物理受到几个力的作用?什么力对物体的向上移动作出了贡献?
第二幅:此人使出了最大的力推大石头,但是没有推动。
第三幅:网球在光滑地面上滚动
上面展示的三幅图中,有的力对物体移动有贡献,有的力则对物体移动没有贡献。
物理学中的“功”有一种“贡献”和“成效”意思在里面。
二、功
1、功:一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,力学里就说这个力做了功。功用“W”表示。
2、举例:
小孩的拉力F拉小狗移动了一段距离s,我们说小孩的拉力对小狗做了功,或简单地说小孩对小狗做了功。
叉车的举力F将货物移动了一段距离s,我们说叉车的举力对货物做了功,或简单地说叉车对货物做了功。
锤子对钉子的锤力F使钉子移动了一段距离s,我们说锤子的力对钉子做了功,或简单地说锤子对钉子做了功。
3、它们都做功了吗?
有力且又在力的方向上移动了一段距离——做功。
4、小结
做功的两个必要因素是:1、有力作用在物体上 F
缺一不可 2、物体在这个力的方向上移动了一段距离 s
以下三种情况,力对物体没有做功:
①、物体没有受力的作用,但由于惯性通过了一段距离。如:踢球,脚离开后球向前飞了10m,人做功为零。
②、物体受到力的作用,但没有移动距离。如:手推汽车没推动,人的推力对汽车没做功。
③、物体受到力的作用,也移动了一段距离,但不是在力的方向上运动一段距离。如:手提水桶向前运动一段距离,但手的提力对水桶没有做功;物体在水平方向上运动了一段距离,但在重力方向上没有移动距离,重力做功为零。
教材P82:他们的效果相同吗?
小明用力拉没拉动,没有做功;小聪使箱子在力的方向上移动了距离做了功。
5、功的大小
物理学中规定:功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。
功的计算公式:W=Fs
F表示力,单位N;s表示物体沿力的方向移动的距离,单位m,W表示功,功的单位是牛顿 米。为了纪念英国物理学家焦耳,人们给这个单位一个专门的名称——焦耳。
6、例题讲解
用20N的水平推力,使得重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。试求推力和重力对物体所做的功。
解 :推力为20N,物体在推力的方向移动距离0.5m,则推力做功
W = Fs = 20N×0.5m = 10J
重力沿竖直方向,而物体在竖直方向上没有发生移动,所以重力做功为零。
三、功率
1、他们爬相同的楼时,做功相等吗?做功的快慢一样吗?
答:做功相等,做功的快慢不一样。
2、人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
答:起重机。做一样多的功,所用时间不同。
3、人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
答:起重机。在相同的时间内,做功多少不一样。
比较做功快慢的方法:
方法一: W甲=W乙时,用时间短的则做功快;
方法二: t甲= t乙时,做功多的则做功快。
4、若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢?
例 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖物重为10 N,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如下表:
甲、乙、丙做功分别是多少?
甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢?
应选取同一标准进行比较
选取时间为标准进行比较
功与做功时间的比表示物体做功的快慢。
5、功率
1、功与时间之比叫做功率(P) 数值上等于单位时间内所做的功。
2.表达式
3、国际单位:瓦特(焦/秒;瓦、W)
常用单位:1 kW= 103 W
1 MW= 106 W
功率70 W表示什么物理意义?——功率70 W表示:在1 s内做了70 J的功。
四、功的原理
大量实验表明:使用任何机械都不省功,这个结论叫做功的原理。
复杂的机械是由简单的机械组合而成的,因此功的原理对一切机械都适用。这个结论在历史上曾被誉为“机械的黄金定律”。
使用任何机械都不省功,但是可以省力或是省距离,而且使用方便。
五、自我评价
1、一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。
2、没有做功,虽然用了力,但桌子在力的方向上没有移动距离。
3、解:W = Fs = 100N×10m = 1000J
4、小聪的功率大些,因为小明和小聪每人搬一捆书上三楼,他俩做的功相同,但时间不同,时间少的做功快,功率大一些。
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