课件29张PPT。第十一章 机械与功八年级物理教科版·下册3.功 功率（第1课时）新课引入
观察并思考： 生活中常常需要把粮食、蔬菜、水果和其他的生活用品从楼下拿到楼上，工厂里常常需要把机器、材料和产品从一个地方运送到另一个地方……这些过程需要推、拉、搬、提等，耗费一定的力气，在物理学中如何来描写这个过程呢？学习目标
知识讲解
一、做功观察 他们的效果相同吗F纹丝不动F向前运动一段距离没有成效有成效知识讲解
物理学中规定：如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功。1.功的定义： 有时为了叙述方便，某个力做功往往也说成施力的物体做了功。如人推小车，推力做了功，也常说人做了功。知识讲解
讨论并交流：知识讲解
（1）作用在物体上的______________；2.做功的两个必要因素：（2）物体在________的方向上通过的__________。力力距离 判断有没有“做功”的方法：看是否同时满足做功的两个必要因素，同时满足两个因素就叫“做功”，缺少任何一个，都不算“做功”。（1）有力没有距离（劳而无功）3.三种不做功的情况：推东西没推动举着物体不动搬物体没搬起来知识讲解（2）有距离没有力（不劳无功）知识讲解（3）有距离有力，但力与距离的方向垂直（劳而无功）知识讲解强化训练（1）只要有力作用在物体上，物体又移动了距离，就一定做了功。1.请判断下列说法是否正确。（2）某人背书包乘电梯上了楼，则此人对书包做了功。√×强化训练
2.在下列实例中，其中没有做功的是（ ）
A.叉车举起货物 B.用力搬石头没搬动
C.马拉动圆木 D.直升机吊起铁塔B知识讲解
二、功的计算知识讲解
2.功的单位：物理学中规定：功等于力与物体沿力的方向移动距离的乘积。 即：功＝力×距离 ＷFs＝×1.功的计算公式：牛米焦耳即：１焦耳＝１牛×１米W＝F ×s１J＝１N·m知识讲解
焦耳简介： 焦耳(J.P.Joule，1818.12─1889.10)： 英国物理学家。致力于热功当量的精确测定达40年之久，他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为热力学第一定律的建立奠定了牢固的实验基础。
由于他在热学、热力学和电学方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。后人为了纪念他，把功、能、热的单位命名为“焦耳”，简称“焦”。在初中，我们还将学习以他的名字命名的“焦耳定律”。知识讲解
?把1个鸡蛋举高2m，做的功大约是1J因为用手托鸡蛋匀速上升，
所以手对鸡蛋的力：F =G =0.5N知识讲解
【例题】如图所示，用20N的水平推力，使重为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。试求推力和重力对物体做的功。解：推力20N，物体在推力的方向移动距离为0.5m，
则推力做功：
W=Fs=20N×0.5m=10J
重力沿竖直方向，而物体在竖直方向上没有发生移动，
所以重力做功为零。1. 使用W＝Fs 时，注意单位的统一。
2. 做功的多少只由W＝Fs 决定，与物体的质量、速度、运动方向、是否有摩擦无关。
3.公式W＝Fs 的运用
(1)同体性：力和物体移动的距离必须对应同一物体。
(2)同时性：力和物体移动距离必须对应同段时间。
(3)同向性：初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。知识讲解
强化训练某同学用一恒定不变的力F 匀速推动重为1000N的物体，前进了4m，做了2×103J的功，求推力F的大小。解：由功的计算公式W=Fs可知，
推力的大小为：已知：s =4m W =2×103J
求：F答：推力大小为500N。
知识讲解
三、功的原理知识讲解
1.内容：使用任何机械都不省功。2.表达式：3.适用范围：所有的机械。被称为机械的黄金定律。知识讲解
例题 一个人用50N的力往下压杠杆一端，手下降的高度是2m，而杠杆的另一端把一个物体抬高了0.5m。杠杆重不计，杠杆转动时的摩擦不计。问：
（1）人做了多少功？
（2）被抬高的物体有多重？解：（1）由功的计算公式可知，已知：s =2m F =50N h =0.5m 求：（1）W；（2）G答：（1）人做了100J的功；（2）物体的重为200N。（2）因为杠杆重及摩擦不计，由机械功原理可知： 物体的重为： 知识总结1.判断下列说法的对错（对的打“√”，错的打“×”）（1）只要有力作用在物体上，力就对物体做了功。（ ）
（2）物体只要移动了距离，就做了功。（ ）
（3）物体从高处下落时重力做了功。（ ）
（4）有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定做了功。（ ）
（5）手提着重物在水平地面上走行，人做了功。（ ）
（6）人用力推车，但车未动，人没有做功。（ ）√√××××课堂练习2.在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进5m，拉力做的功等于______J，重力做的功等于______J。2500课堂练习3.(黑龙江中考)如图所示，下列几个实例中，力没有做功的是( )B课堂练习4.(重庆中考)如图所示，某公司研发的智能服务机器人，它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50N的牵引力作用下，以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s，求：
（1）它行驶的路程；
（2）此过程中牵引力所做的功。
解：（1）因为 ，所以它行驶的路程：
（2）此过程中牵引力所做的功：
答：（1）它行驶的路程30m；（2）此过程中牵引力所做的功1500J。
??课堂练习5.（天津中考）斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力的简单机械。下面是某同学针对斜面问题进行理论研究的过程，请你帮他完成“理论论证”。
提出问题：使用斜面为什么可以省力？
建立模型：如图所示，斜面长为L、高为h，沿光滑斜面匀速向上拉动重为G的物体，所用拉力为F；
理论论证：运用机械功原理证明：F 挖掘机和人有没有做功？想一想：做功的快慢一样吗？在生产实践中，人们不仅要注意做功的多少，更要关心做功的快慢。学习目标
知识讲解
一、比较做功快慢的方法（1）相同的时间，比做功的多少；（2）做相同的功，比所用的时间。强化训练 无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图甲、乙所示，两位同学均从一楼搬运物体到三楼。由图中提供的信息，你可以归纳出比较做功快慢的两种方法分别是：
（1） ；
（2） 。在相同的时间内，比较做功的多少，做功多的做功快做同样的功，比较用时多少，时间少的做功快知识讲解
二、功率的概念1.意义：表示做功的快慢功与完成这些功所用时间的比叫做功率2.定义：3.公式：焦/秒1J/s=1W4.单位：瓦特（瓦）温馨提示：①基本单位是瓦（W）；②常用单位：千瓦（kW） 兆瓦（MW）1kW=1000W1MW=1000kW知识讲解
5.1W的意义：1秒内所完成的功为1焦。瓦特简介 詹姆斯·瓦特（James Watt，1736年1月19日 — 1819年8月19日）是英国著名的发明家，是第一次工业革命时的重要人物。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，标志着工业革命的开始。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”（简称“瓦”，符号W）。知识讲解
常见物体的功率优秀运动员可达1kW小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦万吨游轮的功率可达1万kW以上高速列车的功率可达数万kW强化训练
当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器( )
A.做功多 B.做功少 C.做功快 D.做功慢C知识讲解
三、功率的计算例题 大石头质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图所示），起重机提升大石头的功率是多少？功率P功W时间t?分析：解：
因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等，即
大石头在拉力的方向上移动的距离s =1m，
所以拉力做的功为：
功率为：
答：起重机提升大石头的功率是4×104W。知识讲解
??强化训练一台抽水机在10min内把36m3的水抽到10m的高处，求抽水机的功率。抽水机所做的功为：解：水的质量为：水的重力为：抽水机的功率为：答：抽水机的功率为6000W。知识讲解
功率的推导公式（1）注意单位的统一；（2）注意各物理量的同一性；同一物理量取不同的值时，用角标加以说明。?强化训练
2.某公司新推出的新能源汽车，其质量为1000kg，该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。
（1）若汽车受到的阻力为车重的0.15倍，求汽车牵引力的功率。
（2）若汽车匀速行驶时功率不变，行驶5min，求汽车牵引力所做的功。知识总结1.如图所示，是小红与爷爷一起上楼时的场景。已知小红的体重为400 N，她爷爷的体重为500 N。小红与她的爷爷同时从一楼地面出发，结果小红先到达二楼，这时______(填“能”或“不能”)说小红做功快，理由是___________________________
________________。若要比较他们做功的快慢，可以查出一层楼的______________，求出他们各自做的功，再测出他们上楼分别用的时间，通过_____________________来比较他们做功的快慢。不能比较单位时间内所做的功高度课堂练习小红做功的时间虽然短,但她做的功也少2.甲、乙两个集装箱质量相同，用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度提升10m。再将乙集装箱以1m/s的速度提升到相同的高度，那么起重机 （ ）
A.第一次做功多，功率大
B.第二次做功多，功率大
C.两次做功一样多，功率一样大
D.两次做功一样多，第二次功率大
D课堂练习3.如图所示，小明通过拉拉力器进行健身，他在10s内拉了5下。已知他每次拉动的距离是0.6m，拉力是200N，则他所做的功和平均功率分别为( )
A.120J、12W B.600J、12W
C.600J、60W D.120J、60WC课堂练习4.(安顺中考)举重是我国的优势体育项目。一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图所示。如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是( )
A.W1＝W2、P1＝P2
B.W1＞W2、P1＝P2
C.W1＞W2、P1＞P2
D.W1＜W2、P1＜P2C课堂练习5.(扬州中考)一列质量为1×103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×103N。则：
(1)火车的牵引力多大？
(2)火车行驶1min时间内，重力做了多少功？机车牵引力做了多少功？牵引力的功率多大？课堂练习解：(1)因为火车在平直轨道上匀速行驶，所以F牵＝f＝9×103N。
(2)重力方向竖直向下，火车在水平方向移动，
所以重力没有做功，因此WG＝0J，
已知v＝180 km/h＝50m/s，t＝1 min＝60s，
火车在水平方向移动的距离是：s＝vt＝50 m/s×60s＝3×103m，
所以牵引力做的功为：W牵＝F牵s＝9×103N×3×103m＝2.7×107J，
牵引力的功率为：课堂练习
