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第十一章 机械与功
第二节 功率
请同学们用“功”字组几个词。
学生活动
立功
功劳
大功告成
成功
事半功倍
这几个词主要指“贡献”或“成效”。
法国科学家科里奥利于1829年首次提出“功”这个概念。
物理学史:
物理学中的“功”是什么呢?
一
功
F支
G
F推
f
F支
G
F推
f
F推起了作用有“贡献”
小车被匀速推动时受到几个力的作用?向 右运动时是哪个力起了作用做了“贡献”?
如果力作用在物体上,并使物体沿力的方向上移动一段距离,我们就说力对物体做了功(work)。
功用符号W表示
一
功
一
功
2、谁做了功
马拉车
s
拉力对车做了功
F
F
s
起重机吊起货物
拉力对货物做了功
F
F
做功的两个必要因素
①作用在物体上的力F
②物体在这个力的方向上移动的距离s
二者缺一不可
一
功
2
一
功
3、做功了吗
不做功
搬而未起
运动员将杠铃举着不动
不做功
有力无距(劳而无功)
s=0
F≠0
足球在空中飞行时
不做功
脱手的冰壶在光滑的地面上滑行
不做功
一
功
3、做功了吗
有距无力(不劳无功)
s ≠ 0
F = 0
起重机对货物的拉力是否做功
不做功
拉力F
距离S
不做功
一
功
3、做功了吗
距离S
F
学生背着书包,水平运动
有距有力(垂直无功)
F≠ 0
s≠ 0
F⊥ s
不做功三种典型情况
一
功
4
有力无距(劳而无功)
有距无力(不劳无功)
有距有力(垂直无功)
水轮机
例题:如图所示是小明提包回家的情景,小明提包的力不做功的是( )。
A.将包提起来
B.站在水平匀速行驶的车上
C.提着包上台阶
D.乘电梯竖直上升
B
一
功
对物体的三次做功中,哪次做的功较多?做功的多少与什么有关?
做功的多少与作用力F的大小和移动距离S有关
思考
二
功的计算
自学内容:阅读课本P97 功的计算
自学方法:阅读、标记重点
自学要求:
1、功的计算公式是什么?
2、公式中各符号的物理意义和单位是什么?
3、如何应用功的计算公式进行计算?
二
功的计算
W = Fs
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
功
1
计算公式
2
功=力×力的方向上移动的距离
二
功的计算
用1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离时所做的功为1J。
1J = 1N·m
物理意义
4
单位
3
W = Fs
N(牛)
m(米)
N·m
焦耳
1818-1889
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳,英国物理学家,由于焦耳在热学、热力学和电方面的贡献,后人为了纪念他,把能量或功的单位命名为“焦耳”,简称“焦”;并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。
使用时单位要统一!
J
(焦耳)
二
功的计算
估算:1J的功大约有多大?
5
把1个鸡蛋从地上拿起举高2m ,做的功大约为1J。
例题:如图所示,超市中,小李用20N的水平力推重为300N的购物车,购物车在10s内沿水平方向前进了10m。求推力对购物车所做的功。
二
功的计算
思考:
总共运送相同的混凝土,一种用8方的搅拌车,另一种用12方的搅拌车,做的功一样多吗?他们的区别是什么?
三
功率
讨论交流:做功相同, 但有快慢问题。怎样比较他们做功快慢呢?
如何比较运动的快慢
如何比较做功的快慢
法一:相同时间比路程
法二:相同路程比时间
法一:相同时间比做功
法二:相同的功比时间
比单位时间内通过的路程
类比
三
功率
自学内容:阅读课本P98 功率
自学方法:阅读、标记重点
自学要求:
1、功率的定义和计算公式是什么?
2、公式中各符号的物理意义和单位是什么?
3、如何应用功率的计算公式进行计算?
三
功率
物理意义:
物理学中,用功率表示做功快慢的物理量
定义:
单位:
焦耳( J )
秒(s)
J/S
焦耳每秒
国际单位:W(瓦特,简称瓦)
常用单位:千瓦KW,兆瓦MW
进率:1KW=103W
1MW=106W
1 W = 1 J/s
公式:
W=Pt
詹姆斯·瓦特,英国发明家,第一次工业革命的重要人物。
1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进,使之成为“万能的原动机”,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,使人类进入“蒸汽时代”。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为“瓦特”。
字母P表示
1
2
3
功与做功时间之比叫做功率
公式变形:
1秒内做了1焦耳的功
三
功率
例题:如图所示,超市中,小李用20N的水平力推重为300N的购物车,购物车在10s内沿水平方向前进了10m。求推力对购物车所做的功和功率。
三
功率
三
课堂小结
你有哪些收获?
评价维度 具体内容 评价等级
1.概念理解| ① 能准确说出“功和功率”的定义及计算公式 ② 能区分“做功”与“不做功”的三种情况
2.单位与计算 ① 能正确使用功和功率的单位和功率的单位 ② 能独立完成简单计算
3.实际应用 ① 能举例说明生活中“做功”和“不做功”的现象 ② 能解释功率的实际意义
4.实验与探究 ① 能描述“探究功的大小或功率与哪些因素有关”的实验思路 ② 能分析“比较做功快慢”的三种方法
5.学习态度 ① 课堂能专注听讲,积极思考 ② 作业独立完成,及时订正错误
学生自我评价量表
自评总结:我在 方面表现较好, 方面需要加强,计划通过 方式改进。
物理学的世界中充满了无数的公式和定理,但是,不要被这些吓倒。记住,每一个伟大的科学家背后,都是一条艰辛的道路。爱因斯坦曾经说过:“成功等于艰苦的劳动加正确的方法。”只有不断努力,才能让公式和定理成为你的武器,让你的未来发光发热。
励志语录
谢谢