课件22张PPT。第3节 功JK·八年级物理下册第十一章 机械与功知识一 力学中的功知识一 力学中的功分析:叉车给物体一个向上的力F,而货物在这个力的作用下,向上移动了一段距离s。知识一 力学中的功知识一 力学中的功观察下面的情景,看力能物体是否做了功。小车在拉力作用下前进,拉力做了功。知识一 力学中的功观察下面的情景,看力能物体是否做了功。运动的汽车受阻力作而用停止,阻力做了功。知识一 力学中的功观察下面的情景,看力能物体是否做了功。人用力搬石头但没有搬动,人用力但没有做功知识一 力学中的功观察下面的情景,看力对物体是否做了功。人向上用力提水桶,但水桶没有向上运动,人用力但没做功。知识一 力学中的功知识一 力学中的功例题1:1.举重运动员将杠铃举高的过程中是否做功?举在高处停留5秒的过程是否做功?
2.小球在光滑水平面上运动,它在竖直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向是否受力?是否做功?
3.起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离,拉力对货物是否做功?知识一 力学中的功答案:1.举起时做功,停留时没有移动距离,没有做功。
2.竖直方向受重力、支持力作用,没有移动距离,没有做功,水平方向不受力,没有做功。
3.货物受力是竖直向上,而移动距离是水平的,没有做功。知识二 功的计算定义式:在力学中,功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
公式:W = Fs
其中 W:功,单位焦耳,符号J;
F:力,单位牛顿,符号N;
s:距离,单位米,符号m。知识二 功的计算解:水平推箱子所做的功为:
W1=Fs=50N×10m=500J
举高箱子所做的功为:
W2=F′s′=Gh
=100N × 1.5m=150J知识二 功的计算知识三 功的计算综合应用(1)已知超声波的速度为340m/s,某次检测车速时,传感器发出至接受超声波信号用了0.4s,求超声波信号遇到汽车时,汽车与传感器之间的距离是多少米?知识三 功的计算综合应用(2)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)-时间(t)图象显示在计算机的屏幕上.利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离(s)-时间(t)图象如图乙所示,知识三 功的计算综合应用请在丙图中画出汽车运动的速度(v)-时间(t)图象。
(3)若汽车运动中所受阻力大小为3000N,根据第(2)问题中汽车运动距离(s)-时间(t)图象提供的信息,求汽车在10s内牵引力所做的功。 知识三 功的计算综合应用知识三 功的计算综合应用解:(1)根据速度公式,可得
s=vt=340m/s×0.4s=136m
由于声音发生了反射,所以汽车与传感器之间的距离为:
s1=s/2=136m/2=68m
(2)在乙图中,物体运动3s时,通过路程为90m。根据速度公式,可得
v=s/t=90m/3s=30m/s知识三 功的计算综合应用知识三 功的计算综合应用(3)当物体做匀速直线运动时,所受阻力与牵引力相等,即:
F=f=3000N
根据速度公式,可得:
s=vt=30m/s×10s=300m
根据功的计算公式,可得:
W=Fs=3000N×300m=9×105 J
答:牵引力所做的功9×105 J. 1.从教材习题中选取,
2.完成练习册本课时的习题.课件25张PPT。第3节 功JK·八年级物理下册第十一章 机械与功生活中的“功”是个多义词,功劳、立功中的“功”有贡献的意思;成功、事半功倍中的“功”有成效的意思;在日常生活中凡是人们从事了脑力和体力劳动,都叫做“功”,那力学中的功又有什么含义呢? 一、怎样才算做了功1.马的拉力对车作出了贡献,有了“成效”,这个成效体现在马车向前运动了;
对于这种情况,物理学中就说叉车托起货物的力做了功。2.运动员在举起杠铃的时候:①上举的过程中,人对杠铃作出了贡献,有了“成效”,这个成效体现在杠铃向上运动了;②举起后站着不动,人对杠铃没有作出贡献;③举起后水平匀速前进,人对杠铃作出了贡献,有了“成效”,这个成效体现在杠铃向前移动了。
对于① ③这种情况,物理学中就说叉车托起货物的力做了功。功的概念:
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力对物体做了功。甲乙丙丁分析解答:①在图甲中,小车在推力的作用下前进,在推力的方向上移动了距离,推力做了功;
②在图乙中,物体在绳子拉力的作用下被提升,在拉力的方向上移动了距离,拉力做了功;
③在图丙中,人举着物体使其在水平方向上移动了距离,手对物体的力是向上的,而物体只在水平方向上移动,并没有在举物体的力的方向上移动,人举物体的力没有做功;
④在图丁中,用力推一箱大石头而没有推动,石头在力的方向上没有移动,人对石头的作用力也没有做功。有力作用在物体上,同时物体的距离发生了变化,我们就说这个力做了功. 想一想:在图丙图中也有力作用,也有距离变化,可
是为什么说这个叔叔对物体没有做功呢?移动的距离必须和力的方向一致,这样才算做了功。力学中做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的力;另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。做功了吗?1243做功的有:1、2、3、4例题1 (1)举重运动员在把杠铃举高的过程中是否对杠铃做功.举在高处停留5秒的过程中是否做功?
(2)小球在光滑水平地面做匀速直线运动,小球在竖直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?
(3)起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离,拉力对货物做功了吗?答案:(1)举重运动员在把杠铃举高的过程中对杠铃做了功,但举在空中停留5秒的过程中却没有做功,在空中停留的过程中因为举力方向是竖直向上的,没有移动距离;
(2)因为小球尽管在竖直方向上受到重力、支持力的作用,但没有在竖直方向上移动距离,因此在竖直方向上没有做功;而在水平方向上尽管移动了距离,但没有受到力的作用,因此在水平方向上没有做功。所以整个过程中都没有做功;
(3)拉力对货物没有做功。因为钢丝绳对货物的拉力的方向是竖直向上的,而货物移动的距离是在水平方向上,二者方向不一致。总结:做功不能离开两个必要因素,二者缺一不可,有三种情况下力不做功:即光有力的作用不做功;光有移动距离不做功;有力又有距离但二者方向是垂直的,同样不做功。F1F2F2实验一:用较小的力F1拉动木块移动一段距离s1 实验二:用较大的力F2拉动木块移动一段距离s1实验三:用与第二次相同大小的力F2拉动木块移动较远的距离s2演示实验: 力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢?作用在物体上的力越大,使物体移动的距离越大,这个力的成效越显著,说明这个力所做的功越多。在力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
即:功=力×力的方向上移动的距离。
用公式表示: W=Fs。单位:焦耳;符号:J;1J=1N·m。例2. 1J的功有多大?解:鸡蛋的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,人手对鸡蛋的向上的托力F大小等于重力,F=0.5N,鸡蛋被举起,移动的距离约为s=2m,那么人对鸡蛋做的功为W=Fs=0.5N×2m=1J。如果同学们从地上拿起一只约50g的鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,做功大约1J。例3.例4 图甲为某地距离传感器发出和接收超声波信号检测汽车速度的示意图。(1)已知超声波的速度为340m/s,某次检测车速时,传感器发出至接收超声波信号用了0.4s,问超声波信号遇到汽车时,汽车与传感器之间的距离是多少米?
(2)如果将距离传感器与计算机连接,可以将物体运动的距离(s)-时间(t)图象显示在计算机的屏幕上.利用传感器测得某一汽车在平直公路上运动的距离(s)-时间(t)图象如图乙所示,请在丙图中画出汽车运动的速度(v)-时间(t)图象;
(3)若汽车运动中所受阻力大小为3 000N,根据第(2)问中汽车运动距离(s)-时间(t)图象提供的信息,求汽车在10s内牵引力所做的功。请同学们自由讨论,说说你还想知道哪些内容?如果力的方向与物体移动的方向不完全相同,如图所示,怎么求解功的大小呢?力F产生了两种作用效果:一种是水平拉动物体前进,另一种是把物体竖直向上提起(当然,物体没有离开地面是因为在竖直方向上的这个分力小于物体的重力,很明显,在这个力的作用下,物体对地面的压力要比没有这个力时要小些),可看出物体在水平方向的分力的作用下产生了向前移动一段距离的成效,因此,只有水平方向的分力才对物体做功,竖直方向的分力没有做功。所以,水平方向的分力做的功就是这个力所做的功,故这个力对物体所做的功为
W=Fs=F1s=由此可见,这个力对物体所做的功大小在0~Fs之间。顺便指出,如果力的方向与移动距离方向相反,那么这个力对物体起阻碍作用,这个力对物体也做功,是消极功,所以,通常我们说物体克服这个力做功。到此,同学们会发现,力与移动距离的夹角θ不同,做功的大小不同。当夹角θ为90°时,不做功。1.从教材习题中选取,
2.完成练习册本课时的习题.课件20张PPT。第1课时 功率的初步认识JK·八年级物理下册知识一 功率的定义比较:爸爸更快。知识一 功率的定义知识一 功率的定义 做功快慢和运动快慢的类比知识一 功率的定义 1、功率定义:单位时间所做的功叫功率。
2、功率的物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
3、公式:P=W/t。
P:功率,单位—瓦特,符号—W;
W:功,单位—焦耳,符号—J;
t:时间,单位—秒,符号—s。知识一 功率的定义知识一 功率的定义知识一 功率的定义功率的计算知识一 功率的定义功率的计算
例题2:2012年“攀登中国”全国登塔健身大赛首战于5月20日在成都开赛,数百名攀登爱好者共同挑战四川广播电视塔.来自四川烹专的封德军第一个登顶成功,他跑上208米、1580级台阶的成绩为8分23秒.如果封德军的体重为70kg,则他登塔所做的功是 J,功率是
W.(g取10N/kg,结果保留整数) 145600289知识一 功率的定义 例题3:在今年的抗旱工作中,某单位帮助一个对口扶贫村打了一口地下水井,并在地面上修了一个深2m,能储存30t水的水池.已知水井中的水面距离水池进水口的竖直距离是30m.求:(1)将30t水从井里刚好抽到水池里,抽水机对水做的功.知识一 功率的定义 (2)水池装满水后,水对池底的压强. (3)若将30t水从井中抽到水池中需要1h,这台抽水机的总功率不得低于多少瓦? (g取10N/kg) 知识一 功率的定义知识一 功率的定义解:(1)水的质量: m=30t=3×10 kg,水受到的重力: G=mg=3×10 kg×10N/kg=3×10 N,抽水机对水做的功: W=Gh=3×10 N×30m=9×10 J;(2)水深h=2m,水对池底的压强: p=ρgh=1.0×10 kg/m ×10N/kg×2m
=2×10 Pa;44556334知识二 功率计算:P=Fv 例题4:某汽车在平直公路上做匀速直线运动,已知其水平牵引力大小恒为F,运行速度为v,问:
(1)此时汽车牵引力F的功率是多大?
(2)如果汽车发动机的实际功率为90kW,匀速行驶速度为30m/s,汽车受到的阻力是多少?知识二 功率计算:P=Fv知识二 功率计算:P=Fv 由公式 P=W/t,W=Fs和v=s/t得:P=Fv
1、当物体的功率一定时,它受到的牵引力越大,速度越小。
2、当物体的牵引力一定时,功率与速度成正比。
3、当物体的速度一定时,牵引力越大,功率越大。平均功率和瞬时功率额定功率和实际功率平均功率和瞬时功率1.从教材习题中选取,
2.完成练习册本课时的习题.课件20张PPT。第3节 功 功率JK·八年级物理下册第1课时 功率的初步认识图中用手推车运砖和用起重吊车运砖,在做功方面有什么不同?做功的快慢是不同的我们怎样比较做功的快慢?1.做功快慢的比较方法. 方法一:W甲=W乙时,时间短则做功快方法二:t甲=t乙 时, 做功多则做功快判断:做功快的物体一定做功多吗?如果甲、乙、丙三位同学将砖搬到同一高度,他们所搬砖的块数和所用的时间如下表:甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢?为什么? 甲、乙、丙每分钟做功分别是4mgh、2mgh、3mgh 反映物体做功的快慢程度,它表示单位时间内做功的多少。1、物理意义:表示物体做功快慢的物理量。3、定义式:4、功率的单位:瓦(W)、千瓦(KW)功率概念2、定义:功跟完成这些功所用时间的比值。1W=1 J/S1.功率70W表示什么意思?功率70W表示机械在1s内做了70J的功.2.功率70W和450W功率哪个大?做功哪个快?为什么?450W比70W功率大,做功快.450W=450J/s,70W=70J/s练一练 3.一台机器用2分钟时间做了6×104J的功,这台机器的功率是多少?答:这台机械的功率是500W.若力与位移(或速度)的方向在同一直线,如图W=FSP=Fv功率的另一种表达形式s(1)当功率p一定时,牵引力F和v之间关系如何?(2)当速度v一定时,牵引力F和P之间关系如何?(3)当牵引力F一定时,功率P和速度V之间有什么关系?若保持P不变,则F与v成反比;若保持v不变,则 P与F成正比;若保持F不变,则P与v成正比; 在汽车等交通工具一类问题中,式中P 为发动机的实际功率,F 为发动机的牵引力,v为汽车的瞬时速度。关于公式P=Fv的思考平均功率和瞬时功率1.平均功率:力在某段 时间内的功率。2.瞬时功率:力对物体在某一时刻做功的功率叫瞬时功率。① (定义式)v平是这段时间内的平均速度②P平=Fv平:v瞬是变速运动中某一时刻的瞬时速率P瞬=Fv瞬例题1 在今年的抗旱工作中,某单位帮助一个扶贫村打了一口地下水井,并在地面上修建了一个深2m,能储存30t水的水池.已知水井中的水面距离水池进水口的竖直距离是30m.(g取10N/kg)
求:(1)将30t水从井里刚好抽到水池里,抽水机对水做的功.
(2)水池装满水后,水对池底的压强.
(3)将30t的水从井中抽到水池中需要1h,则这台抽水机的功率不得低于多少瓦?解析:本题是一道综合性较强的题目,不仅涉及了功和功率的计算,还涉及了液体压强的计算,在分析本题时,应从以下三点入手:
(1)知道水的质量,利用重力公式求水受到的重力,又知道水提升的高度,再利用功的公式W=Gh求抽水机对水做的功;
(2)水池装满水后,知道水深,利用液体压强公式求水对池底的压强;
(3)知道抽水机抽水的时间,再利用功率公式求抽水机的功率.解:(1)水的质量:m=30t=30×103kg=3×104kg
水受到的重力:G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N
抽水机对水做的功:W=Gh=3×105N×30m=9×106J
(2)水池中水深h=2m,则水对池底的压强: p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa
(3)抽水机抽水的时间t=1h=3600s,则抽水机
的功率至少是 例题2. 马拉着车在20分内以18Km/h的速度匀速前进,如果马的拉力为300N,求马拉车的功率。解: 由于F=300N, v=18km /h=5m /s
t=20min=1200s
P=W/t
又W=Fs=Fvt
所以马拉车的功率:
P=W/t=Fv=300N×5m / s=1500 w例题3 某汽车在平直公路上做匀速直线运动,已知其水平牵引力大小恒为F,运行速度为v,问:
(1)此时汽车牵引力F的功率为多少?
(2)如果汽车发动机的实际输出功率是90kW,匀速行驶速度是30m/s,汽车受到的阻力是多少?功率是反映力对物体作功快慢的物理量。
功与完成这些功所用时间的比叫做功率。定义式:P=W/t
功率单位:瓦特(w)
1W=1 J/S
平均功率: ?P=F·?v ( 是表示在某一段时间内输出的功率)
P=W/t=F·s/t 也是表示平均功率。
瞬时功率:P=F·v ( 是表示在某一时刻所输出的功率)v表示瞬时速度。生活中常见的一些功率麻雀飞行时的功率为8W人平时骑自行车的功率为60—80W优秀运动员短时间功率可达1kW上海桑塔纳牌小轿车 66kW 人要维持生命和进行体力和脑力活动,就必须消耗能量做功。不同的情况下消耗的功率大小是不同的。①一个成年人在熟睡的时候,消耗的功率 . ②此时此刻你们上课时,消耗的功率 . ③打篮球时,消耗的功率 . ④百米赛跑时,消耗的功率 . 80W150W700W1000W1.从教材习题中选取,
2.完成练习册本课时的习题.课件14张PPT。第2课时 功率的综合运用JK·八年级物理下册知识一 功率、功、速度的区别与联系 思考:
1、做功多的机械,其功率一定大吗?举例说明。
2、做功多的机械,其速度一定大吗?举例说明。知识一 功率、功、速度的区别与联系 请大家根据自己的理解,完成下面表格。知识一 功率、功、速度的区别与联系知识二 功率、功、速度的综合应用 例题2:在平直公路上匀速行驶的汽车,发动机的实际输出功率为60kW,速度为30m/s,则下列说法错误的是( )。
A 汽车受到的牵引力是2000N
B 汽车受到的阻力是2000N
C 牵引力做功是60000J
D 行驶10s牵引力做功600000JC知识二 功率、功、速度的综合应用知识二 功率、功、速度的综合应用 (1)飞机停在水面时,排开水的体积是多少m3; (2)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,飞机发动机的功率是多少W.
(3)若飞机飞行4h,则飞机发动机所做的功是多少?知识二 功率、功、速度的综合应用知识二 功率、功、速度的综合应用知识二 功率、功、速度的综合应用知识二 功率、功、速度的综合应用练习:??????????????????? 1、如图,是利用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图象,其中正确的是( )D知识二 功率、功、速度的综合应用1.从教材习题中选取,
2.完成练习册本课时的习题.知识二 功率、功、速度的综合应用练习:??????????? 2、用60N的力水平推着某物体在水平地面上作匀速直线运动,4S内通过的路程是8m,则在这段时间内:(1)物体运动的速度是多大(2)推力做了多少功?(3)推力做功的功率是多少?课件11张PPT。第3节 功 功率
第2课时 功率的综合运用JK·八年级物理下册我们学习功、功率和速度的知识,知道它们的物理意义.那么,请大家想想,做功多的机械,功率大吗?运动的速度大吗? 例题1 判断下面说法是否正确,正确的打√,错误的打×
(1)机器的功率越大,做功越多.( )
(2)做功越多的机器,功率就越大.( )
(3)做功的时间越少,功率就越大.( )
(4)机器的功率越大,做功越快.( )
(5)机器运行的速度越大,机械做功越多.( )
(6)功率小的机械做功可以比功率大的机械做功多( )
(7)在动力F相同时,机械的速度越大,做功越快.( )××××√√√例题2 在平直公路上匀速行驶的汽车,发动机的实际输出功率为60kW,速度为30m/s,则下列说法中错误的是( )
A.汽车受到的牵引力是2000N
B.汽车受到的阻力是2000N
C.牵引力做功是60000J
D.行驶10s牵引力做功6×105J解析:由P=Fv,解得牵引力 因为匀速运动,故阻力与牵引力二力平衡,A、B正确;做功的多少与做功的快慢(功率)和做功的时间有关,故C错误;W=Pt=60000W×10s=6×105J,D正确.
答案:C例题3 由航空工业六○五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机(如图所示)将于明年10月首飞.该飞机可载4~6名乘客,配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备,可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等.设飞机的总质量为4000kg,g取10N/kg.问:(1)飞机停在水面时,排开水的体积是多少?
(2)若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时,它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍,飞机发动机的功率是多少?
(3)若飞机飞行4h,则飞机发动机所做的功是多少?
解:(1)飞机停在水面时,F浮=G,即ρ水gV排=mg,所以
(2)飞机水平匀速飞行时,动力等于阻力,即F=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/kg=4000N,飞机发动机的功率P=Fv=4000N×360km/h=4000N×100m/s=4×105W.(3)方法一:飞机飞行4h时,飞机发动机所做的功为W=Pt=4×105N×4h=4×105W×4×3600s=5.76×109J.
方法二:飞机飞行4h时,所飞行的路程是s=vt=360km/h×4h=1440km=1.44×106m,飞机发动机所做的功为W=Fs=4000N×1.44×106m=5.76×109J.功、功率和速度是三个不同的概念
功是力与距离的乘积;
功率是功与做功所用时间之比;
速度是路程与通过这段路程所用时间之比.
功是由作用在物体上的力和物体在这个力的方向上移动的距离共同决定的.
功率是由功和做功所用时间共同决定的.速度是由路程和通过这段路程所用时间共同决定的.因此做功多的物体,功率不一定就大;
速度大的机器,做的功不一定就多,功率也不一定就大.可见,三者之间不能互相混淆,三者之间无必然联系.1.从教材习题中选取,
2.完成练习册本课时的习题.