功 功率
【学习目标】
1.知道机械功的两个要素,知道机械功的概念、公式及单位。
2.能计算机械功。
3.能用生活生产中的实例解释机械功的含义。
【学习重难点】
1.对功的概念的理解。
2.判断力是否对物体做功,功的计算。
【学时安排】
2学时
【第一学时】
【学习过程】
(一)温馨提示:
1.力是 的作用,力的单位是________。长度的国际主单位是_______。
2.力的三要素: 、 、 。
3.物体所受重力的大小为 ,方向 。
(二)课前热身:
1.用200N的力分别拉重为50N和200N的甲乙两个木箱沿水平方向前进10m,则人对木箱所做的功( )
A.W甲>W乙 B.W甲<W乙 C.W甲=W乙 D.无法比较
(三)课堂探究:
聚焦目标1:做功。
问题1:问题探究:功的概念。
1.阅读教材,思考,如何描述一个力产生作用效果的过程?在这些过程中,牵涉到哪些物理量?
2.观察教材图11-3-2,思考后回答,小明与小聪都用了力,但效果上来看,有何区别?
归纳总结:如果一个力作用在物体上,并且 ,也就是说,这个力对物体产生了成效,力学里就说这个力对物体做了功。
问题2:功的两个必要因素:
物理学中对做功的规定是_____________________________________。也就是说,做功必须包含_________________和________________________________两个因素。
问题3:力对物体没有做功的三种情况:
(1)“不劳无功”:物体没有受力的作用,但由于惯性通过一段距离时,力不做功。如: 。
(2)“劳而无功”:物体受到力的作用,但没有移动距离,物体处于静止状态,力不做功。如: 。
(3)“垂直无功”:物体受到力,同时也运动了一段距离,但在力的方向上没有通过距离,这个力不做功。如: 。
聚焦目标2:功的计算。
问题4:功的计算公式、单位。
物理学中规定:功等于 。
功的计算公式: ( 表示功, 表示力的大小, 表示物体在F的方向上移动的距离)。
(四)巩固提升:
必做题:
1.关于功,下列说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
B.物体只要移动了距离,就做了功
C.有力作用于物体上,物体又移动了距离,这个力就做功了
D.有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,那么这个力对物体做了功
2.下列情况做功的有( )
A.一个人背着书包站着; B.扛着货物上楼;
C.搬石头没搬动 D.小球在光滑水平面上滚动
3.功的计算的文字叙述_______________________,计算公式________________,式中各字母代表的物理量及单位分别是____________________________________________________。
4.试一试:用20N的力推着一个100N小车在水平地面上前进5米,推力所做的功是_______J,重力所做的功是_______J。
选做题:
5.起重机将重5000N的物体提高6m后,又水平移动4m,则起重机的钢丝绳对物体所做的功是___________。
6.用动滑轮提起重50N的物体,人拉绳子做的功是100J,若不计滑轮的重力和摩擦力,则物体被提升的高度是( )
A.2m B.4m C.1m D.条件不足
(五)学习方法点津:
判断力对物体是否做了功:要明确有力作用在物体上并在力的方向上通过的距离,我们就说力对物体做了功,没有力或距离就不做功。即便有力作用在物体上,物体也移动了距离,但力的与物体移动距离的方向垂直,力对物体也不做功。
【第二学时】
【学习过程】
(一)温馨提示:
1.物理学中规定:功等于 ,其计算公式是 。功的单位是 。
2. 叫速度,其计算公式为其计算公式为 。
(二)课前热身:
1.做功的两个必要因素是什么?_______________、___________________。机械功的计算公式是___________,式中各字母代表的物理量和单位分别是______________。匀速提升物体时,做功的计算公式是__________,式中各字母的意义是_______________________。
2.速度是表示_________________,比较物体运动快慢的两种方法是_______________、________________,式中各字母代表的物理量和单位分别是_______________________。
(三)课堂探究:
聚焦目标1:功率。
问题1:做功快慢的两种方法。
1.思考:做功有快慢吗?_________。举例说明___________________________。
2.阅读,思考:怎样比较做功的快慢?
①若做功相同,可以比较 。 , 。
②若时间相同,可以比较 。 , 。
通过以上两种方法的比较,说明做功的快慢与 和 两个因素有关。
3.功率的定义:___________________________________________。
问题2:功率。
1.功率的计算公式是________,式中各字母代表的物理量和单位是________________。
2.在国际单位制中,功率的单位是 ,简称 ,符号, 。1W= 。另外还有 、 等。
问题3:其它公式。
1.当物体在力F的作用下,以速度v作匀速直线运动时,由W= ,v= 可得P= 。
2.由P= 可得功的另外一个计算公式W= 。
问题4:功与功率的区别。
符号 单位 公式 物理意义
功
功率
聚焦目标2:功的原理。
问题5:功的原理。
1.看书和实验,归纳总结,功的原理: 。
2.功的原理含义的正确理解。
①功的原理是一切机械都适用的普遍原理,使用简单机械不省功,使用复杂机械也不省功。
②“不省功”是功的原理的核心,“不省功”有两层含义:(1)人们使用机械所做的功等于不用机械时所做的功(对于不考虑机械自重和摩擦的理想机械);(2)人们使用机械所做的功不用机械时所做的功(对非理想机械),多做的那一部分功,就是克服机械自重和摩擦所做的功,它对完成工作任务没有意义。
③使用机械不能省功,为什么还要使用机械呢?这是因为我们使用机械,有的是为了省力,有的是为了省距离,也有的是为了给工作带来方便(如定滑轮改变力的方向)。
④理想机械,就是指不计自重和摩擦的机械。
(四)巩固提升:
必做题:
1.机器甲的功率比机器乙的功率大,则一定是( )
A.甲所做的功比乙所做的功多 B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙少 D.甲的机械效率比乙大
2.某人用10N的水平拉力拉50kg的物体,10s内沿地面前进10m,人的功率是( )
A.5W B.15W C.50W D.10W
3.两个体重相同的人,一人缓慢地从一楼走上五楼,一人则是急促地跑上去,下列说法正确的是( )
A.两人做的功不同,功率相同 B.两人做的功相同,功率不同
C.两人做的功和功率都相同 D.条件不足,无法判断
4.甲乙两台机器,若甲做的功是乙做的功的两倍,而乙所用的时间是甲所用的时间的一半,则甲乙的功率为( )
A.P甲=2P乙 B.P甲=P乙 C.P甲=4P乙 D.P甲=1/2P乙
5.一个放在水平地面地物体,受20N水平拉力作用下,以0.5m/s的速度沿拉力的方向前进15m,则拉力做功的功率是_________,做的功是_________。
6.功率为5kW的水泵,在多长时间内能把10000N的水抽到4m高的水塔中?
7.功率是45千瓦的汽车,以10m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶20千米,求汽车的牵引力是多少?
(五)学习方法点津:
1.比较做功快慢的方法:
(1)相同时间,比较 ;
(2)相同做功,比较 ;
(3)做功多少和所用时间都不同的情况下,通过计算公式P= 进行比较。
2.对功的原理的正确理解:
(1)省力时,要以多移动距离为代价。
(2)省距离时,要以多费力为代价。
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