322能量转化的量度功率

1、归纳出几种不做功的情况归纳出几种不做功的情况1.1.只受力的作用只受力的作用, ,但没有移动距离。但没有移动距离。3.3.物体受到力的方向与物体移动的物体受到力的方向与物体移动的方向垂直。方向垂直。2.2.物体由于具有惯性移动一段距离物体由于具有惯性移动一段距离, ,不受力的作用。不受力的作用。手对书手对书静止静止推车未动推车未动人对车人对车手对车手对车做功做功不做功不做功不做功不做功判断下列情景人对物体是否做功判断下列情景人对物体是否做功? ?判断下列各情况中判断下列各情况中, ,力对物体是否做功力对物体是否做功, ,如果没如果没有做功请说明原因有做功请说明原因: :1.1.在草地上滚动的足

2、球在草地上滚动的足球, ,支持力对球支持力对球 。2.2.手提一桶水在水平面上运动一段距离手提一桶水在水平面上运动一段距离, ,拉力对拉力对桶桶 。3.3.一只苹果从树上落下过程中一只苹果从树上落下过程中, ,重力对它重力对它 。4.4.小球被踢出去后小球被踢出去后, ,由于惯性在光滑的水平面上由于惯性在光滑的水平面上滚动滚动, ,外力对球外力对球 。5.5.悬挂着的电灯悬挂着的电灯, ,电线拉力对电灯电线拉力对电灯 。6.6.举重运动员举起杠铃过程中举重运动员举起杠铃过程中, ,举力对杠铃举力对杠铃 。不做功不做功不做功不做功做功做功不做功不做功不做功不做功做功做功w=fs=600w=fs=

3、600牛牛100100米米=6 =6 10 104 4焦焦解：解：匀速行驶匀速行驶 f=f=0.2g=0.2f=f=0.2g=0.230003000牛牛=600=600牛牛答：拉力做了答：拉力做了6 610104 4焦的功。焦的功。此时是否马车的动能增加此时是否马车的动能增加6 610104 4焦？焦？已知马车重已知马车重30003000牛牛, ,匀匀速行驶时速行驶时, ,受到的阻力受到的阻力为重力的为重力的0.20.2倍倍, ,马拉着马拉着车匀速行驶车匀速行驶100100米米, ,拉力拉力做多少功做多少功? ?不是。开始马对车做功消耗的能量转化为马和不是。开始马对车做功消耗的能量转化为马和车

4、的动能以及各种摩擦产生的热能。匀速行驶车的动能以及各种摩擦产生的热能。匀速行驶过程中过程中, ,消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能 结合人举重与马拉车的例子结合人举重与马拉车的例子, ,谈谈谈谈能量的转化跟做功的关系。能量的转化跟做功的关系。1.1.物体能够做功物体能够做功, ,是因为它具有能量。是因为它具有能量。3.3.功可用来量度能量转化的多少功可用来量度能量转化的多少, ,力对物力对物体做了多少功体做了多少功, ,就有多少能量发生了转化就有多少能量发生了转化5.5.功、能的单位一样功、能的单位一样, ,都是焦耳。都是焦耳。功和能的关系功和能的关系: :2

5、.2.物体对外界做功时物体对外界做功时, ,要消耗其自身的能要消耗其自身的能, ,所以所以做功的实质是能量转化的过程做功的实质是能量转化的过程。4.4.物体具有能并不一定对外做功物体具有能并不一定对外做功. .例例: :吊车将重为吊车将重为40004000牛的货物匀速牛的货物匀速提升到提升到8 8米高处，后又沿水平方向米高处，后又沿水平方向匀速匀速移动移动5 5米，问吊车对货物总共米，问吊车对货物总共做多少焦的功？做多少焦的功？为了支援学校建设为了支援学校建设, ,同学们参加了义务劳动同学们参加了义务劳动, ,下下图为甲乙两位同学分别将一百块砖搬到二楼时图为甲乙两位同学分别将一百块砖搬到二楼时

6、的情景的情景, ,图中两位同学谁对砖块做的功多图中两位同学谁对砖块做的功多? ?(a) (b) (c)(a) (b) (c) 读二图读二图, ,结合做功知识有结合做功知识有什么想法或提出什么问题什么想法或提出什么问题? ?我们在日常生活中是怎样比较物我们在日常生活中是怎样比较物体运动的快慢的体运动的快慢的? ?1 1、定长度比时间：、定长度比时间：甲甲乙乙2 2、定时间比长度：、定时间比长度：甲甲乙乙3 3、那如果一个人、那如果一个人5 5秒走秒走5 5米米, ,而另一人而另一人8 8秒走秒走1010米又如何比较呢米又如何比较呢? ?求速度求速度:v=s/t:v=s/t3.3.甲同学用甲同学用

7、2020秒钟做秒钟做10001000焦的功焦的功, ,乙同学用乙同学用5 5秒钟做秒钟做400400焦的功焦的功, ,谁做功快谁做功快? ?为什么为什么? ?做功相同做功相同, ,时间不同时间不同, ,时间时间越越少少, ,做功越做功越快快时间相同时间相同, ,做功不同做功不同, ,做功做功越越多多, ,做功越做功越快快甲每秒做功是甲每秒做功是5 5焦焦, ,乙每秒做功是乙每秒做功是8 8焦焦, ,所以乙快所以乙快知识迁移知识迁移1.1.甲同学用甲同学用2020秒钟做秒钟做20002000焦的功焦的功, ,乙同学用乙同学用1515秒钟做秒钟做20002000焦的功焦的功, ,谁做功快谁做功快?

8、 ?为什么为什么? ?2.2.甲同学用甲同学用2020秒钟做秒钟做10001000焦的功焦的功, ,乙同学用乙同学用2020秒钟做秒钟做900900焦的功焦的功, ,谁做功快谁做功快? ?为什么为什么? ?如何理解功率这个科学量如何理解功率这个科学量, ,请思考以下问请思考以下问题并判断其正误题并判断其正误1 1）做功越多）做功越多, ,功率也就越大功率也就越大2 2）做功的时间越短，功率也就越大）做功的时间越短，功率也就越大3 3）单位的时间内做的功越多）单位的时间内做的功越多, ,功率也就越大功率也就越大4 4）功率是表示物体做功多少的科学量）功率是表示物体做功多少的科学量5 5）功率是用

9、来表示做功快慢的科学量）功率是用来表示做功快慢的科学量, ,与做功与做功 的时间和做功的大小并没有直接的关系的时间和做功的大小并没有直接的关系6 6）机器的功率越小）机器的功率越小, ,做功越慢。做功越慢。7 7）抽水机的功率越大）抽水机的功率越大, ,抽的水越多。抽的水越多。人步行人步行约约7070瓦瓦 短时间短时间快速运快速运动可达动可达1 1千瓦千瓦 人与部分交人与部分交通工具功率通工具功率 功率是机器的主要技术功率是机器的主要技术指标之一指标之一, ,要根据实际需要根据实际需要选择功率合适的机器要选择功率合适的机器. .例例1.1.一架起重机在一架起重机在0.50.5分钟内把分钟内把7

10、50750千克的重物匀速举高千克的重物匀速举高6 6米米, ,它的功率它的功率是多大是多大?(g=10?(g=10牛顿牛顿/ /千克千克) )解解: :mg=750mg=750千克千克1010牛千克牛千克75007500牛牛 w=fs=w=fs=h=7500h=7500牛牛 6 6米米=45000=45000焦焦 p=w/t=45000 p=w/t=45000焦焦/30/30秒秒=1500=1500瓦瓦=1.5=1.5千瓦千瓦 答：起重机的功率是答：起重机的功率是1.51.5千瓦千瓦. . 因为功是能量转化的量度因为功是能量转化的量度, ,所以做所以做 功的快慢也就是功的快慢也就是能量转化的快

11、慢能量转化的快慢。你。你能根据这一观点能根据这一观点, ,叙述例题中起重机的功叙述例题中起重机的功率为率为1.51.5千瓦千瓦的意义吗的意义吗? ?表示起重机每秒钟对货物做功表示起重机每秒钟对货物做功1.51.510103 3焦焦起重机每秒钟消耗的起重机每秒钟消耗的1.51.510103 3焦的电能转化焦的电能转化为货物的势能。为货物的势能。货物的势能每秒钟增加货物的势能每秒钟增加1.51.510103 3焦。焦。例例2.2.质量为质量为5050千克的物体千克的物体, ,用用5050牛的水平推力使牛的水平推力使它在粗糙水平面上以它在粗糙水平面上以2 2米米/ /秒的速度匀速移动秒的速度匀速移动

12、1010米米, ,问问:(1):(1)推力功率多大？推力功率多大？(2)(2)重力的的功率多大？重力的的功率多大？解解:(1)t=s/v=10:(1)t=s/v=10米米/2/2米米/ /秒秒=5=5秒秒w=fw=fs=50s=50牛牛1010米米=500=500焦焦p=w/t=500p=w/t=500焦焦/5/5秒秒=100=100瓦瓦(2)(2)因为在重力方向上没有通过距离因为在重力方向上没有通过距离, ,所以所以w=0,p=0.w=0,p=0.例例3:3:举重运动员将举重运动员将600600牛的杠铃牛的杠铃举高举高2 2米米, ,若所用时间只有若所用时间只有1 1秒钟秒钟, ,则运动员爆

13、发的功率是有多大则运动员爆发的功率是有多大? ?解解:w=gh=600:w=gh=600牛牛2 2米米=1200=1200焦焦答答: :运动员爆发的功率是有运动员爆发的功率是有1.2kw1.2kwp=w/t=1200p=w/t=1200焦焦/1/1秒秒=1200=1200瓦瓦=1.2=1.2千瓦千瓦例例4:4:祖孙二人登楼比赛祖孙二人登楼比赛, ,爷爷重爷爷重900900牛牛, ,孙子重孙子重300300牛牛, ,楼高楼高1010米。米。(1)(1)若两人均用半分钟登上楼顶若两人均用半分钟登上楼顶, ,则则 做功多做功多, , 功率大？功率大？(2)(2)爷爷体重年老爷爷体重年老, ,孙子体轻

14、年少孙子体轻年少, ,爷爷用的时间爷爷用的时间是孙子的是孙子的3 3倍倍, ,则他们所做功的比值为则他们所做功的比值为w w爷爷:w:w孙孙= = , ,功率之比为功率之比为p p爷爷:p:p孙孙= = 。3:13:11:11:1要测定人上楼的功率要测定人上楼的功率: :需要测哪些量需要测哪些量? ?各用什么仪器各用什么仪器? ?原理是什么原理是什么? ?体重、高度、时间体重、高度、时间秤、刻度尺、停表秤、刻度尺、停表p=w/tp=w/t爷爷爷爷爷爷爷爷例例5:5:已知马车重已知马车重30003000牛牛, ,匀匀速行驶时速行驶时, ,受到阻力为重力受到阻力为重力的的0.20.2倍，马拉着车匀

15、速行倍，马拉着车匀速行驶驶100100米米, ,拉力做多少功拉力做多少功? ?w=fs=600w=fs=600牛牛100100米米=6=610104 4焦焦解：解：匀速行驶匀速行驶 f=f=0.2g=0.2f=f=0.2g=0.230003000牛牛=600=600牛牛例例6:6:一辆汽车在水平公路上匀速行驶一辆汽车在水平公路上匀速行驶, ,牵引力牵引力是是3000n,3000n,若汽车速度为若汽车速度为1010米米/ /秒秒, ,问问: :(1)(1)汽车行驶时受到阻力多大汽车行驶时受到阻力多大? ?(2)(2)汽车汽车功率功率多大多大?(3)?(3)汽车在半小时内做多少功汽车在半小时内做多

16、少功? ? 物体在拉力物体在拉力f f的作用下的作用下, ,以速度以速度v v沿拉力的方向沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。在功率物体速度的乘积。在功率p p一定时一定时, ,力力f f与速度与速度v v成反比。当汽车上坡时成反比。当汽车上坡时, ,司机采取换档的办法司机采取换档的办法, ,减小速度减小速度, ,以获得较大的牵引力。以获得较大的牵引力。f=p/v f=p/v 或或 v=p/fv=p/f例例7:7:牛以牛以0.30.3米米/ /秒匀速耕地时秒匀速耕地时, ,牵引力为牵引力为400400牛牛; ;拖拉机以拖拉

17、机以1 1米米/ /秒匀速耕地时秒匀速耕地时, ,牵引牵引力为力为20002000牛牛, ,计算两种方法耕地的功率计算两种方法耕地的功率? ? 1.1.如图是甲、乙两物体做功与如图是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图象所需时间之间的关系图象, ,由图可由图可知知, ,甲物体的功率甲物体的功率p p甲甲和乙物体的功和乙物体的功率率p p乙乙相比较相比较( )( )a a、p p甲甲pp乙乙 b b、p p甲甲 p p乙乙 c c、p p甲甲= =p p乙乙 d d、无法确定、无法确定w w（j j）甲甲乙乙t t（s s）2.2.两名运动员两名运动员, ,甲比乙高甲比乙高, ,如果他们举起相

18、同质如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等量的杠铃所用时间相等, ,如图所示如图所示, ,则则( )( )a a. .甲做功较多甲做功较多, ,功率较大功率较大 b b. .甲做功较多甲做功较多, ,功率较小功率较小c c. .甲做功较多甲做功较多, ,甲乙功率相等甲乙功率相等 d d. .甲乙做功相等甲乙做功相等, ,乙的功率较大乙的功率较大a aa a3.3.在学习了功率的知识后在学习了功率的知识后, ,三位同学想比较爬杆三位同学想比较爬杆时谁的功率大时谁的功率大, ,以下是他们讨论后得出的三套方以下是他们讨论后得出的三套方案案, ,其中可行的是其中可行的是( )( )用相同的时间爬杆用相

19、同的时间爬杆, ,测量出各自的体重和爬上测量出各自的体重和爬上杆的高度杆的高度, ,即可比较功率大小即可比较功率大小; ;都爬到杆顶都爬到杆顶, ,测测量出各自的体重和爬杆用的时间量出各自的体重和爬杆用的时间, ,即可比较功率即可比较功率大小大小; ;爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度时间和爬上杆的高度, ,算出功率进行比较。算出功率进行比较。 a.a.只有只有 b. b. c. c. d. d.d dc c4.4.关于功率关于功率, ,以下说法正确的是以下说法正确的是( )( )a.a.做功越多做功越多, ,功率就越大功率就越大b.b.做相

20、同的功做相同的功, ,所用时间多所用时间多, ,功率就一定大功率就一定大c.c.机械做功快机械做功快, ,它的功率就一定大它的功率就一定大d.d.功率越大功率越大, ,做的功就越多做的功就越多5.45.4月月2323日日, ,南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛, ,共有共有500500多名选手参加。若要比较参赛者的功率多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小大小, ,需测出的物理量是需测出的物理量是( )( )a.a.登楼所用的时间登楼所用的时间b.b.参赛者的体重参赛者的体重, ,所登楼层的高度所登楼层的高度c.c.参赛者的体重参赛者的体重, ,所登楼层的高度及登楼所

21、用的所登楼层的高度及登楼所用的时间时间d.d.参赛者的体重参赛者的体重, ,所登楼层的高度所登楼层的高度, ,登楼所用的登楼所用的时间以及参赛者通过的路程时间以及参赛者通过的路程6.6.一个质量为一个质量为50kg50kg的人的人, ,在在10s10s内连续向上跳内连续向上跳1212个台阶个台阶, ,已知每个台阶的高度为已知每个台阶的高度为0.2m0.2m则这个人在则这个人在这段时间内的功率是这段时间内的功率是( (g g取取10n/kg10n/kg)( )( )a.1200w b.10w a.1200w b.10w c.12w d.120wc.12w d.120wd dc c2.2.如图所示

22、如图所示, ,是用于锻炼身体的体育器材是用于锻炼身体的体育器材跑跑步机。人在跑步机上可以实现快走或跑步动作步机。人在跑步机上可以实现快走或跑步动作, ,达到锻炼身体的目的达到锻炼身体的目的, ,下面关于人在跑步过程中下面关于人在跑步过程中的叙述的叙述, ,错误的是错误的是( )( )a a. .人对跑步机做了功人对跑步机做了功 b b. .人对跑步机没有做功人对跑步机没有做功c c. .人体消耗的能量一部分转化人体消耗的能量一部分转化为跑步机的内能为跑步机的内能d d. .脚底与跑步机间有摩擦作用脚底与跑步机间有摩擦作用b b3.3.甲甲. .乙两机器做功之比乙两机器做功之比w w甲甲:w:w

23、乙乙=5:3,=5:3,所用时间所用时间之比之比t t甲甲:t:t乙乙=5:2,=5:2,则它们的功率之比是则它们的功率之比是( )( )a.25a.25：6 b.26 b.2：3 c.33 c.3：2 d.52 d.5：3 3b b4.4.用相同的水平力用相同的水平力, ,使同一物体分别沿光滑水平使同一物体分别沿光滑水平面和粗糙水平面通过相等的距离面和粗糙水平面通过相等的距离, ,两次做的功及两次做的功及功率相比较功率相比较, ,正确的是正确的是( )( )a.a.做功一样多做功一样多, ,功率一样大功率一样大 b.b.粗糙水平面上做功多粗糙水平面上做功多, ,功率一样大功率一样大c.c.光滑水平面上做功多光滑水平面上做功多, ,功率一样大功率一样大d.d.做功一样多做功一样多, ,在光滑水平面上功率大在光滑水平面上功率大d d5.5.举重运动员将举重运动员将15001500牛的杠铃在牛的杠铃在3 3秒钟内举高秒钟内举高2 2米米, ,然后在空中停留然后在空中停留3 3秒钟秒钟, ,则他总过程做的功则他总过程做的功为为 , ,前前3 3秒功率为秒功率为 , ,后后3 3秒功率为秒功率为 . .30003000焦焦10001000瓦瓦0 06.6.某班同学进行登楼比赛某班同