浙教版科学九年级（上）期末章节复习学案：第3节 能量转化的量度

第3节　能量转化的量度
　功
1．定义：物体在力的作用下，沿________移动了一段距离，我们就说力对物体做了功，简称做功。
2．做功的两个必要因素
一是______________________，二是物体要在____________________。二者要同时具备，缺一不可。
3．不做功的三种情况
(1)物体没有受到力的作用，只是由于惯性而通过一段距离(不劳无功)。如物体在光滑的水平面上由于惯性做匀速直线运动，没有力对物体做功。
(2)物体虽然受到了力的作用，但静止不动，所以该力也没有做功(不动无功)。如人用力推一块大石头，但没有推动，那么人对石头没有做功。
(3)物体受到了力的作用，同时也通过一段
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说明　关于做功：①判断一个力是否做了功，必
( http: / / www.21cnjy.com )须同时考虑功的两个必要因素，二者缺一不可。②要注意距离是指在力的方向上通过的距离，而不是看物体运动的轨迹长度是多少。
4．功的计算
(1)计算公式
做功的大小取决于物体受到的力和在力的方向上
( http: / / www.21cnjy.com )通过的距离，力和在力的方向上通过的距离的乘积叫做机械功，简称功。用F表示力，s表示在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式为：
W＝________
说明　计算时需注意的问题：
( http: / / www.21cnjy.com )①分清是哪个力对物体做的功，计算功时的F就是这个力；②公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离，强调与力的对应。但为了简便，常常将举高物体F所做的功说成：克服阻力(重力)G做的功，可直接用公式W＝Gh计算。
(2)单位
国际单位制中，功的单位是________，简称“焦”，用“J”表示，这是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。1J＝1N·m。1J的功有多大呢？把一个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J。此外，常用功的单位还有千焦(kJ)，kJ＝103J。
用1N的力使物体在力的方向上通过1m的距离，所做的功就是1J。用公式进行计算时，各物理量的单位要统一用国际单位。
例1　一个人先后用同样大小的力F将
( http: / / www.21cnjy.com )不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，该力在这三个过程中所做功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是(　　)
A．W1B．W1C．W1＝W2D．W1＝W2＝W3
例2　(漳州中考)用水平拉力F拉物
( http: / / www.21cnjy.com )体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离s，拉力F做功为W1；用同样的力F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s，拉力F做功为W2，则(　　)
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．W1＜W2
D．条件不足，无法比较
　功率
1．功率的概念
________内做功的多少叫做功率。
(1)要比较物体做功的快慢，通常有两种办法：
第一：做同样多的功，比较所需要的时间，做功时间越长，则做功越慢。
第二：在同样多的时间内，比较做功的多少，所做的功越多，则做功越快。
物理中比较做功的快慢，一般采用第二种办法。
(2)功率是表示物体________的物理量。物体做功快，则功率大；功率大，则物体做功快。
例3　一个大人和一个小孩分别将5块完全相同的砖运到二楼，如图所示，这个过程中，下列说法正确的是(　　)
A．大人对砖做的功比小孩对砖做的功多
B．大人对砖做的功比小孩对砖做的功少
C．大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大
D．大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小
2．功率大小的计算
根据功率的定义可以得到功率的计算公式为P＝________，其中P为功率，W为功，t为时间。
说明　①利用该公式一般是计算物体在一段时间内的平均做功快慢，即平均功率大小。
②公式中各物理量的单位，功是焦耳(J)，时间
( http: / / www.21cnjy.com )是秒(s)，则功率的单位是焦/秒(J/s)，它有个专门的名称叫做瓦特，符号是W。1W＝1J/s，比瓦特大的还有千瓦(kW)，1kW＝103W。
③当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，有W＝Fs，v＝，可得P＝Fv。
例4　(十堰中考)用测力计
( http: / / www.21cnjy.com )沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s－t图像如图所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则它们大小关系正确的是(　　)
A．F1＞F2　P1＞P2
B．F1＝F2　P1＞P2
C．F1＝F2　P1＜P2
D．F1＜F2　P1＜P2
　物体做功的条件
例5　(宁德中考)如图所示实例中，力对物体没有做功的是(　　)
　功、功率的计算
例6　(桂林中考)在体育
( http: / / www.21cnjy.com )考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s。则球下降过程中重力做功为______J，功率为____W。
例7　(绍兴中考)学校新近买了30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱。实验员需要把这批实验器材搬运到15米高的实验室。
(1)该实验员在搬运中，对实验器材总共做功________焦；
(2)假设他身体可以向外提供的功率P与
( http: / / www.21cnjy.com )所搬运物体的质量m的关系如图所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m关系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为________秒(计算结果精确到0.1)。
搬运质量m/kg
10
20
30
时间t/s
40
60
70
第1题图
1．(台州中考)如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力。则(　　)
A．甲的速度一定大于乙的速度
B．甲的重力一定大于乙的重力
C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功
D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
第2题图
2．如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是(　　)
A．单杠的高度
B．小明的质量
C．每次身体上升的高度
D．做引体向上的时间
3．甲、乙两功率相同的汽车匀速行驶在平直的公路上，在相等的时间内通过的路程之比为s甲：s乙＝3∶1。则(　　)
A．两车所受的牵引力之比为F甲∶F乙＝1∶3
B．两车所受的牵引力之比为F甲∶F乙＝3∶1
C．两车做功之比为W甲∶W乙＝3∶1
D．两车做功之比为W甲∶W乙＝1∶3
4．电梯的简化模型如图甲所示。考虑安全
( http: / / www.21cnjy.com )、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示，这个过程用时1分钟。求在这个过程中：
第4题图
(1)电梯上升的平均速度；
(2)拉力做的功；
(3)拉力做功的功率。
第3节　能量转化的量度
【要点详解】知识点1：力的方向
作用在物体上的力　力的方向上通过一段距离　F·s　焦耳
例1　D　例2　A　知识点2：单位时间　做功快慢　例3　C
　例4　B
【易错点拨】例5　D　例6　54
72
【综合应用】例7　(1)44100
(2)1501.8
【巩固提升】1.B　2.A　3.A
4．(1)0.8m/s　(2)9.6×105J
(3)1.6×104W