第3节 能量转化的量度（功和功率复习）（课件 29张ppt）

(共29张PPT)
九上科学复习课件
功和功率
第三章 能量的转化与守恒
做功的两个必要因素：
①作用在物体上的力
②在力的方向上通过的距离
考点一：功
第三章 能量的转化与守恒
力对物体不做功的情形：
① 物体没有受到力的作用
②物体受到了力，但没有移动距离
③物体受到了力，同时物体也移动了距离，但力的方向始终跟运动方向垂直
考点一：功
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
如图所示，在电梯里，一名背书包的学生在随着电梯匀速上升的过程中，以下说法正确的是( ).
A.学生的动能转化成重力势能
B.学生的运动状态发生了变化
C.学生对书包做了功
D.学生所受到的重力和她对电梯的压力是一对平衡力
C
第三章 能量的转化与守恒
例题2：
如图所示为运动员投掷铅球的过程（其中 b 点刚好脱手），下列说法错误的是( )
A. 在 a 到 b 的过程中，运动员对铅球做了功
B. 在 b 到 c 的过程中，运动员对铅球没有做功
C. 在 c 到 d 的过程中，没有力对铅球做功 D. 在 a 到 d 的过程中，铅球的运动状态在不断改变
C
第三章 能量的转化与守恒
考点二：功的计算公式
公式：W=Fs
变形：F=W/s
s=W/F
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
如图所示，斜面高为3m，用沿斜面向上大小为300N的拉力F，将重为500N的木箱由斜面底端以0.5m/s的速度匀速拉动，经过12s到达顶端，则拉力所做的功是________J，克服重力所做的功是________J。
1800
1500
第三章 能量的转化与守恒
例题2：
子弹在枪膛内受火药爆炸后产生对气体的平均推力是800 N,子弹的质量为20 g,枪膛长55 cm,射出后,子弹在空中飞行了80 m,则气体对子弹所做的功是 ( ).
4×104 J
156.8 J
440 J
1.08 J
C
第三章 能量的转化与守恒
例题3：
如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为50厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为2牛。若在长木板左端用一水平力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功( )
A. 0.5J B. 1.0J C. 2.0J D. 5J
A
第三章 能量的转化与守恒
例题4：
如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动．铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示．若铁块受到的摩擦力为2N，由图象可知在0～6s内拉力F的大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”），2～6s内拉力F做的功为________ J．
变小
120
第三章 能量的转化与守恒
考点三：功率
定义：单位时间里完成的功
意义：表示物体做功的快慢
第三章 能量的转化与守恒
考点三：功率
公式：P=W/t
变形：W=Pt
t=W/P
W=Fs
P=Fs/t=Fv
变形：F=P/v
v=F/P
第三章 能量的转化与守恒
例题1：
2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨 岩刷屏全国。在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近（ ）
A. 5.5W B. 55W C. 550W D. 5500W
C
第三章 能量的转化与守恒
例题2：
提高列车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题，列车的输出功率等于牵引力与速度的乘积，若列车所受阻力与速度成正比，那么，列车提速前后分别以最高时速120 km/h和180 km/h在平直轨道上匀速行驶时，列车的输出功率之比为 ( ).
A. 2:3 B. 3:2 C. 4:9 D. 9:4
C
第三章 能量的转化与守恒
例题3：
（2017?绍兴）如图为四旋翼无人机，质量为1.2千克，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功________焦，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为________瓦。
20
0.9
第三章 能量的转化与守恒
例题4：
8.64×108
12000
“绿色环保，低碳出行”．2015年1月18日，绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行．假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120kW，速度为36km/h，共行驶2h，其电动机做功为____________J，公交车的牵引力为________N．
第三章 能量的转化与守恒
例题5：
如图所示，斜面高为3m，用沿斜面向上大小为300N的拉力F，将重为500N的木箱由斜面底端以0.5m/s的速度匀速拉动，经过12s到达顶端，则拉力所做的功是1800J，克服重力所做的功是1500J,拉力的功率是________W，物体与斜面间的摩擦力是________N。
150
50
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
1.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为 50 千克，每次跳起高度约为 6 厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳 100 次，下列说法正确的是（ ）
向上起跳过程中小金的动能持续增大
B. 在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C. 小金跳一次克服重力做功约 3 焦
D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦

D
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
2.如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q，OP段拉力F1为300N，F1做的功为W1， 功率为P1；PQ段拉力F2为200N，F2做的功为W2， 功率为P2． 则（ ）
W1＞W2 B. W1＜W2 C. P1＞P2 D. P1＜P2
C
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
3.如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离SAB＝SCD，比较两种情况下拉力F所做的功及功率，正确的是( )
A. AB段做功较多 B. CD段做功较多
C. AB段与CD段做的功一样多
D. AB段的功率比CD段的功率大
C
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
4. 质量为60kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图象可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为( )
A. 60W B. 135W
C. 180W D. 270W
C
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
5.电动自行车已成为大众化的一种交通工具，对电动自行车进行了测试，使车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象．电动自行车受到的摩擦力为________ N；7～12s电动自行车行驶时克服摩擦力做的功是________ J，电动自行车匀速运动时电动机的输出功率是________．
35
1050
210W
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
5.电动自行车已成为大众化的一种交通工具，对电动自行车进行了测试，使车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象．电动自行车受到的摩擦力为________ N；7～12s电动自行车行驶时克服摩擦力做的功是________ J，电动自行车匀速运动时电动机的输出功率是________．
35
1050
210W
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
6.电动自行车已成为大众化的一种交通工具，对电动自行车进行了测试，使车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象．电动自行车受到的摩擦力为________ N；7～12s电动自行车行驶时克服摩擦力做的功是________ J，电动自行车匀速运动时电动机的输出功率是________．
35
1050
210W
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
7.美国建筑师凯文?朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全，请回答下列问题：

第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：

（1）假如某班级有50位平均质量为50kg的中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力增加了多少？


（2）若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2， 某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入，1s钟流入空洞的空气质量1.92×106kg，该地的空气密度是1.2kg/m3 ． 则飓风的风速是多少m/s？
解：50位中学生的重力：G=mg=50×50kg×10N/kg=25000N，
根据漂浮物体增加的浮力等于增加的重力，所以△F=G=25000N
解：∵ρ=m/v,∴1s钟流入空洞空气的体积：V=m/ρ=1.6×106m3。
流入空洞空气柱长度：L=v/s=1.6×106m3/2.0×104m2=80m，
空气流动速度：v=s/t=80m/1s=80m/s
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：

（3）若漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示。求：从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为多少J？
解：由甲图得，漂浮城市在第50s钟到100s钟内牵引力是8×108N，
由乙图知，漂浮城市的运动速度是0.5m/s，漂浮城市运动距离：s=vt=0.5m/s×（100s-50s=）=25m，
漂浮城市牵引力做功：W=Fs=8×108N×25m=2×1010J
第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
8.跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为600N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s。
资料：运动员在开伞瞬间，空气对伞会产生很大的阻力。
（1）整个过程中运动员下落的平均速度是多少?
（2）试从受力角度分析图像O→A段、A→B段
运动员的速度变化原因：
（3）整个过程中运动员的重力所做的功为多少?

第三章 能量的转化与守恒
功和功率综合：
（1）解：15s至30s，S=Vt=5m/s×15s=75m，0至15s，S=210m，共285米，t=30s
V=S/t=285m/30s=9.5m/s

（2）开伞前运动员受到的阻力较小，小于运动员重力，故向下加速运动，当开伞后，运动员和伞受到的阻力大于重力，故向下减速运动

（3）解：S=285m，G=600N，W=GH=600N×285m=171000J