浙教版2022学年九上科学期末复习课件五：功和功率（课件 21张ppt）

(共21张PPT)
浙教版 科学（初中）
九上期末复习课（五）
功和功率
一、功
功有大小：
（1）科学上规定：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
（2）功的计算公式可表示为：W ＝ Fs
用 F 表示力，s 表示物体在力的方向上通过的距离， W 表示功
（3）在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m 为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，人们便用他的名字焦耳作为功的单位，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m 1 焦＝ 1 牛·米
(1)水平方向上的拉力、牵引力(克服摩擦力)做功： 如图甲所示，拉力做功W＝Fs(s单位为 m)，功率 (注：物体做匀速直线运动，t单位为s，v单位为m/s)。
注：①P＝Fv适用于做匀速直线运动的物体；
②物体做匀速直线运动时，根据二力平衡知牵引力大小等于阻力大小，即F＝f。
图甲
(2)竖直方向上克服重力做功： 如图乙所示，克服重力做功W＝Gh＝mgh(h单位为m)，功率 (注：物体做匀速直线运动t单位为s，v单位为m/s)
图乙
不做功的三种情况
示意图
有距离无力
有力无距离
力与距离垂直
特点 物体在水平方向不受力,因惯性而动 物体受力,但静止 有力有距离,力的方向与运动的方向垂直
举例 踢出去的足球,人对足球没有做功 推未动,搬而未起 人提水桶水平前进,提水桶的力和水桶的重力不做功
功和能的关系
1、做功的过程实质上就是能量转化的过程
2、可以用功来量度能量转化的多少
3、功和能量的单位都是焦耳
物体对外界做功时，要消耗其自身的能，所以做功的过程实质上是能量转化的过程。
力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。
可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。
1.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量.
2.定义:单位时间内完成的功.
3.功率的表达式：功率＝
4.公式：
5.单位：
Ｐ－功率 Ｗ－功 t－时间
二、功率
1瓦特=1焦/秒
1瓦特的含义？
人步行（缓慢）：数十瓦
短时间快速运动：可达1千瓦
小汽车：50~100千瓦
和谐号动车组：7200千瓦
喷气式客机：约11万千瓦
基础过关
1、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则 ( )
A、甲做功较多，功率较大
B、甲做功较多，功率较小
C、甲做功较多，甲、乙功率相等
D、甲、乙做功相等，乙的功率较大
A
基础过关
2.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（　　）
A.W甲＜W乙＜W丙 B.W甲＞W乙＞W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙＜W丙
C
基础过关
3.如图所示，用大小相等的拉力F分别沿斜面和水平面拉同一个木箱，拉力方向和运动方向始终一致。斜面ab粗糙，长度为Sab，水平面cd光滑，长度为Scd，运动时间分别为tab、tcd，运动速度分别为vab、vcd．则（　　）
A．若Sab＝Scd，则拉力在ab段做功较多
B．若Sab＞Scd且tab＝tcd，则拉力在ab段做功较快
C．若Sab＝Scd且tab＞tcd，则拉力在ab段做功较快
D．若vab＝vab，则拉力在ab段和cd段做功一样多
B
基础过关
4.某型号汽车发动机的额定功率为5.4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（l）发动机所提供的牵引力大小；
（2）行驶速度的大小；
（3）行驶5min牵引力所做的功。
因为汽车匀速行驶，受平衡力作用；由二力平衡知识得，F＝f＝1800N
由P＝Fv得行驶速度的大小；v＝P/F＝30m/s
t＝10min＝600s，
匀速行驶10min牵引力所做的功：W＝Pt＝6×104W×600s＝3.6×107J
基础过关
5.用起重机将质量为5 t的集装箱以0.5 m/s的速度匀速提升了10 m，随后以1 m/s的速度匀速水平移动了5 m(g取10 N/kg)．求：
(1)上升过程中起重机的拉力对集装箱做的功；
(2)上升过程中起重机的拉力对集装箱做功的功率；
(3)水平移动过程中起重机的拉力对集装箱做的功
解：(1)集装箱的重力G＝mg＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N
匀速提升集装箱时，起重机的拉力等于集装箱的重力，
故拉力做功为W＝Fh＝Gh＝5×104 N×10 m＝5×105 J
(2)拉力做功的功率为P＝ ＝Fv＝5×104 N×0.5 m/s＝2.5×104 W
(3)水平移动过程中起重机的拉力方向竖直向上，集装箱运动方向为水平方向，拉力和运动方向垂直，故水平移动过程中拉力对集装箱不做功，即做功为0
基础过关
6. 重15 000牛的小汽车受到发动机800牛的牵引力作用，在水平地面上做匀速直线运动，其路程随时间变化如图所示。求：
(1)小汽车的速度；
(2)10秒内重力对小汽车做的功；
(3)10秒内发动机对小汽车做的功和发动机的功率。
基础过关
解：(1)小汽车的速度
(2)由于汽车在水平路面上做匀速直线运动，而重力方向竖直向下，故重力做功为0焦
(3)10 s内发动机对小汽车做的功W＝Fs＝800牛×120米＝9.6×104焦
发动机的功率
提高训练
1、如图是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图象，由图可知，甲物体的功率P甲和乙物体的功率P乙相比较 ( )
A、P甲>P乙 B、 P甲< P乙
C、P甲=P乙 D、无法确定
W（J）
甲
乙
t（s）
A
提高训练
2.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于　 　状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是　 　N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　 　J．
静止
4
24
提高训练
3.(1)小明同学用20 N的水平推力，将重为280 N的购物车沿水平地面向前推动了10 m，在此过程中推力对购物车做功______J, 购物车的重力做功______J。
(2)某航模兴趣小组操控一架重20 N的小型无人机(如图)，让其在5 s内匀速下降10 m，该过程中重力做功的功率是________W；当该无人机静止在水平操场上时受到的支持力为________N。
200　
0　
40　
20　
提高训练
4.光滑斜面甲与水平面AB平滑连接。从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B点静止，如图1。在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙，已知AB＝3AC，如图2。回答下列问题。
(1)如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系及理由。
(2)要使小球在乙斜面到达的最大高度变为2h，小球应在甲斜面上多高处静止释放，并说明理由。
提高训练
解：(1)从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损耗的机械能。因为AB＝3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上损耗的机械能的三分之一，所以小球在乙斜面上达到最高点时机械能比甲斜面上释放时的机械能少了三分之一，故上升高度h＝ H
(2)小球在乙斜面上升高度2h，即 ，因为AC段上损耗的机械能与第一次相同，即损耗 高度的机械能，所以释放高度是 。