八年级物理第十一章功和功率(知识点祥讲+例题+练习)

【例题 1】：
例题：质量为50 kg的雪橇上装载了350 kg的货物， 一匹马拉着它将货物匀速运到了3 000 m外的货场。 如果雪橇行进中受到的摩擦力是800 Ｎ，求马运货时 做的功。（g=10 N/kg)
解:马拉车所用的力与摩擦力大小相等方向相反, F=F摩=800 N 马移动的距离s=3 000 m
一定时，需增大F，则 需增大功率P，驾驶员 如何增大功率，即加大 油门。
例题：马拉着车在20分内以18Km/h的速度 匀速前进，如果马的拉力为300N，求马拉 车的功率。
•解: 由于F=300N, V=18km /h=5m /s
t=20min=1200s • P=W/t •又W=Fs=FVt •所以马拉车的功率： • P=W/t=FV=300N×5m / s=1500 w
Ｓ
F S Ｓ Ｆ
Ｓ
做小
了孩
功对 小
同学们,根据这几个实例
狗 请你们就以下的问题进行
讨论：
了叉 功车
怎样才算一个物体对另一
对 物体做功？（做功应该具
货 物
备那些必要条件）
做
做锤 了子 功对
钉 子
怎样才算做功？
做功的两个必要因素是
必要因素
1.有力作用在物体上 F 2.物体在这个力的方向上移动了一段距离 s
Ｗ＝Ｆs=800 N×3 000 m=2.4×106 J
答：马运货时做的功是2.4×106 J。
垂直无功
• 质量为50kg 的车上装载了350kg 的货物，一匹 马拉着它将货物匀速拉到3000m 外的货场。车 行进中受到的摩擦力是800N。 １、画出马车的受力示意图 ２、每一个力是否做功？ N
fF（提示：Fra bibliotek坡需要较大的牵引力）
答：汽车以恒定功率上 坡，上坡需要较大的牵
引力，根据 P Fv ，P
一定时，需增大F，则 需减小速度v，驾驶员 如何减速，即换档（变 速调节装置）
讨论汽车的上坡方式
(2)汽车以恒定速度上坡， 驾驶员应如何操作？
答：汽车以恒定速度上 坡，上坡需要较大的牵
引力，根据 P Fv ，v
1、比较物体运动快慢有几种方法？ 相同的路程比较所用的时间 相同的时间内比较通过的路程 2、什么是速度？它是比较物体
______的物理量。 3、如何计算速度？
图中用手推车运砖和用起重吊车运砖， 在做功方面有什么不同？
• 做功的快慢是不同的
• 我们怎样比较做功的 快慢？
思考
• 物体做功的快慢可能与什么因素有关 呢？
Ｆ≠０
s＝０（劳而无功）
Ｆ＝０
s≠０ （不劳无功）
Ｆ≠０
s≠０ （劳而无功）
Ｆ⊥s
通过上面的几个例子你能总结出物体在什么情况下不做功 吗？
一、物体受到力的作用，但保持静止状态 s=0，劳而无功
二、物体在运动方向上不受力的作用，由于惯性而运动 F=0，不劳无功
三、物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向 垂直
组
距离，力对物体没有做功
人举一物体于头顶，人（或人的举力）对物 体是否做功？
组 物体不受力，但因为惯性通 过一段距离，没有力做功
1、物体在光滑平面上做匀速直线滑 行，是否有力做功?
S
2、运动员踢足球,球离开脚后飞出10 米远的过程,运动员是否对球做功？
球离开脚后已不受运动员的踢 力作用，但因为惯性通过一段 距离，运动员没做功
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，或简单的说小孩对小狗做了功。
F S
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 简单的说叉车对货物做了功。
Ｓ Ｆ
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，或简单的说 锤子对钉子做了功。
(2)当速度v一定时，牵引力F和P之间关系如何? 若保持v不变，则 P与F成正比；
(3)当牵引力F一定时，功率P和速度V之间有什么关系?
若保持F不变，则P与v成正比；
在汽车等交通工具一类问题中，式中P 为 发动机的实际功率，F 为发动机的牵引力，v
为汽车的瞬时速度。
讨论汽车的上坡方式
(1)汽车以恒定功率上坡， 驾驶员应如何操作？
一、力学中的功
• 如果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,这 个力 的作用就显出了成效,力学里就 说这个力对物体做了功.
功包含的两个必要因素：
1、作用在物体上的力； 2、物体在力的方向上移动的距离。
“两个必要因素”的含义是指“缺一不可 ”
注意：力学里的“做功”不是生活里 的“做工”、“干活”
3、体育课上，某同学用400牛的力把重为 30牛的铅球推到10米远处，则这位同学对 铅球做了多少功？（ D ）
A.4000焦 无法计算
B.300焦
C.4300焦 D.
4、重力为10牛的球在水平地面上滚动 了15米，则重力对它做功为（ C ）
A.150焦 B.15焦 c. 0焦 D. 无法确定
功率
有力也有移动距离，但通过距离 组 不在力的方向上(力与通过的距离
相垂直)，因此这个力也没有做功
人抬着物体在水平面上行走，人的支持力 是否对物体做功?
Ｆ
S
感知现象
不做功的实例
分析他们有什么共同点？有什么不 同点？
想想议议：
以下三种情况都是力没有做功的实例，分析力为什么没 做功？
足球滑行时，脚做功吗？
功率70W和450W功率哪个大？做功哪 个快？为什么？
450W比70W功率大，做功快． 450W＝450J/s，70W＝70J/s
练习
一台机器用2分钟时间做了6×104J 的功，这台机器的功率是多少？
已知：t＝2min＝120s W＝ 6×104J
求：P
解：
P=
Ｗ
t
=
6×104J 120s
=500W
W2=F′s′=Gh=100 N × 1.5 m=150 J
课堂练习：
1、甲同学用10 N的水平拉 力将重300N的箱子沿水平方 向匀速推动10m；乙同学又将 这只箱子匀速举高2m。问： 甲同学对箱子做功多少？乙同 学对箱子做功多少？
2、起重机匀速提着重物先 上升4m，又沿着水平方向 移动3m，起重机共做功 2.8×105J的功，求：物 体的重力是多少？
必须需要，同时满足，缺一不可
接下来请同学们来分析A、B、 C、D四组做功的实例，并请同 学们：
1、从实例中体会一下“做功的 两个必要因素”；
2、归纳一下不做功有几种类型。
组
Ｆ
１、运动员用力将杠铃 向上举起的过程，举力 Ｓ 是否做功？
2、汽车的牵引力使汽车水平前 进，牵引力是否对汽车作功？
Ｆ
Ｓ
物体受到力，但没有移动
应选取同一标准进行比较
比较做功快慢的一般方法 选取时间为标准进行比较
甲
砖数（块）
20
做功（J）
600
时间（min）
10
功 做功时间
(J/min)
60
所做的功 时间
乙
丙
20
15
600
450
20
20
30
22.5
功与做功时间的比表示物体做功的快慢
做功的 快慢
用单位时 间内做的 功来表示
功率越大，表示单位时间内所做的功 越多， 即做功越快。
答：这台机械的功率是500W．
计算功率的另一公式：
PW t

W Fs
v s

P

Fs t

F
s t

Fv
t
P＝Fv F表示物体所受的力， v表示物体的运动速度。 适用条件：F与v在同一条直线上。
(1)当功率p一定时，牵引力F和v之间关系如何? 若保持P不变，则F与v成反比；
了
吗
若此人扛着货物上楼， 他对货物向上的支持
? 力对货物做功吗？
功的大小
作用在物体上的力越大
做的功就越多
力的成效就越明显
物体运动的距离越大
那么：功的大小 与什么有关呢？
功的计算
１．力学中：功等于力跟物体在 力的方向上通过的距离的乘积．
即：功＝力×距离
则：Ｗ=Ｆ×Ｓ
2、单位
1 焦耳=1牛 .米 1 J =1N .m
S
1、如图，重为10N的物体沿这长为2m，高为1m的光 滑斜面自顶端滑下，求重力做功。
已知：F=G=10N S=1m 求：重力做功W=？
F=G S
解：
由W=FS得 W=10N×1m=10J
答：重力做功为10J。
2、某同学要把重为60N的水桶缓慢匀速的提起 0.5m的高度,他需要做多少功?
已知：桶重G=60N
１W=1J/S 1W即1J/S表示物体１s的时间内 做功1J
1KW=103W 1MW=106W
功率概念
1、物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
2、定义： 功跟完成这些功所用时间的比值。
3、定义式：
P=
Ｗ
t
4、功率的单位: 瓦（W）
千瓦（kw）
1w=1 J/S
• １、功率表示做功的__快_慢__，功率越大表示
S=0.5m
求： 人对桶做功W=?
Ｆ
解： W=FS=GS
=60N×0.5m =30J
答:他需要做30J的功。
Ｇ
0.5m
在平地上，一小朋友用50 N的水平推力推动重100 N的箱 子，前进了10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把 这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？
50N
10m
100N
已知：F=50 N, s=10 m, G=100 N, h=1.5 m。 求：W1和W2。 解：W1=Fs=50 N×10 m=500 J