初二物理春季班
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课程编号
课型
同步
课题
机械功功率
教学目标
1.理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位
2.理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位
3.掌握机械功和功率的综合计算
教学重难点
1.理解做功的两个必要因素和功的计算(考试要求B;出题频率高)
2.理解功率的概念及计算(考试要求B;出题频率高)
3.掌握机械功和功率的综合计算(考试要求B;出题频率高)
教学安排
版块
时长
1
知识梳理
25分钟
2
例题解析
30分钟
3
随堂检测
30分钟
4
课堂总结
20分钟
5
课后作业
25分钟
6
能力提升
20分钟
一、机械功
1、一个力作用在物体上,且物体沿着力的方向通过了一段距离,则称这个力对物体做了机械功,简称做了功。
做功的两个必要因素:一是________________,二是__________________________。
不做功的情况有三种:
(1)物体受到力的作用,但没有移动距离(拉而不动、搬而未起,劳而无功)
(2)物体没有受到力的作用,但因为惯性移动了一段距离(冰块在光滑的冰面上靠惯性滑动)
(3)物体受到力的作用,同时也移动了一段距离,但是在力的方向上没有通过距离(搬运工扛着货物在平地上行走)
小结不做功的三种情况:有力无_______、有距离无______、力和距离的____________。
2、功的定义:功在数值上等于________和物体在________________移动的距离的乘积,计算公式:___________。功的单位:____,符号____,1J=1N·m。物体受到1N的力且在力的方向上通过了1m的距离,则力对物体做功1J。
二、功率
1、功率的定义:___________________________,计算公式:___________(用比值法定义的)。
拓展:
因为P=W/t,W=FS,v=S/t,
则P=FS/t=Fv(功率等于力乘以力的方向上的速度)
2、功率的单位:________,符号___,1W=1J/s常用单位还有________、________。三者之间的换算关系为________________________。
3、物理意义:___________________________。影响物体做功快慢的因素有两个:功和做功所用的时间。某一机械,在相同时间内,做功越多,做功越快。
一、机械功
知识点一:机械做功的判断
【例1】下列实例中,力对物体没有做功的是
(
)
A.起重机吊起重物
B.马拉车,车未动
C.跳水运动员从跳台跳下
D.举重运动员,将杠铃举起
【例2】以下事例中,重力做功的是
(
)
A.跳水运动员下落
B.皮划艇在平静水面快速滑行
C.花样滑冰运动员在水平的冰面上滑动
D.举重运动员把杠铃举起后停在空中不动
知识点二:机械功的计算
【例3】木块在大小为5牛的水平拉力作用下在水平面上沿拉力方向前进2米,拉力做功为________焦;若木块重15牛,在此过程中重力对木块做功为________焦。
【例4】某人用50牛的水平推力使一个质量为20千克的物体沿水平地面前进了5米,放手后,物体继续滑行了1.5米,此人对物体所做的功是
(
)
A.250焦
B.325焦
C.980焦
D.1274焦
二、功率
知识点一:功率的定义
【例1】关于功和功率,下列说法正确的是
(
)
A.机器做功少,功率一定小
B.功率小的机器做功不一定慢
C.功率大的机器做功一定快
D.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
【例2】某机器的功率是1000瓦,这句话的物理意义是
(
)
A.表示这台机器能做1000瓦的功
B.表示这台机器能做1000焦的功
C.表示这台机器每秒能做1000瓦的功
D.表示这台机器每秒能做1000焦的功
【例3】甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则关于他们二人的说法正确的是
(
)
A.做的功相同,但甲的功率较大
B.做的功相同,功率也相同
C.甲做的功较多,但功率相同
D.甲做的功率多,功率也较大
知识点二:功率的计算
【例4】抽水机每秒钟能把20kg水抽到10m高处,这抽水机的功率是________W。
【例5】如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)
(
)
A.1200W
B.10W
C.12W
D.120W
【例6】“五一”假期,小林和爸爸一起去登红山,小林用了15min登到山顶,爸爸用了20min登上了山顶,爸爸的体重是小林的1.5倍,则小林与爸爸的登山功率之比为
(
)
A.9∶8
B.8∶9
C.1∶2
D.2∶1
知识点三:机械功和功率的综合计算
【例7】小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,则小车的速度为________m/s,如果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为________J,功率为________W。
【例8】物体A通过动滑轮在水平推力F的作用下,沿水平面以1m/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧秤的示数为5N。若不计动滑轮、绳子及弹簧秤的重和动滑轮与绳的摩擦,那么物体A与水平面的摩擦力大小为______N。拉力F在2秒内做的功为______J,拉力的功率为______W。
【例9】用一根杠杆在2秒钟内把一个重196牛的物体匀速举高0.2米,而杠杆的动力作用点下降1米,则动力做功是______焦,动力的功率是_______瓦。(杠杆自重不计)
1、李明同学快速地由一楼跑到三楼的过程中,他的功率与下列哪个值最相近
(
)
A.5W
B.50W
C.500W
D.5000W
2、关于做功估算错误的是
(
)
A.将两个鸡蛋举高1米做功约1焦
B.将一袋10千克大米扛到肩上做功约150焦
C.重500牛的人上一层楼,重力做功约3000焦
D.将500毫升矿泉水从地上拿到桌上做功约5焦
3、一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱,分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离,关于拉力所做的功,下列说法中正确的是
(
)
A.在粗糙地面上做功较多
B.在光滑地面上做功较多
C.两次做功一样多
D.条件不够,无法比较两次做功的多少
4、如图所示,用F=50N的水平拉力,通过一个动滑轮,使重为200N的物体A水平向左匀速移动了3m,在这个过程中
(
)
A.拉力F做了150J的功
B.拉力F做了300J的功
C.重力做了600J的功
D.重力做了1200J的功
5、下列几种情况,关于力对物体做功的说法正确的是
(
)
A.陷在泥里的马车,两匹马用力拉车,虽然车没被拉动,但马对车做了功
B.在光滑冰面上匀速滑行的冰块,是因为有力对它做功才一直运动的
C.用力扛着一袋米,沿水平方向前进,人对米袋做了功
D.用竖直向下的力压桌面,压力没有做功
6、小车重200N,人用30N的水平力推小车沿水平路面匀速前进50m的过程中,下列判断正确的是
(
)
A.重力做功10000J
B.人对车做功10000J
C.人对车做功1500J
D.小车受到的阻力是230N
7、甲,乙两台机器,甲做的功是乙做的功的2倍,而乙所用的时间是甲所用的时间的2倍,则甲、乙两台机器的功率关系是
(
)
A.P甲:P乙=4:1
B.P甲:P乙=1:4
C.P甲:P乙=2:1
D.P甲:P乙=1:1
8、某人用10牛的力在2秒钟内使物体移动了4米的距离,则
(
)
A.他对物体所做的功—定是40焦
B.他对物体所做的功不一定为40焦
C.它的功率为20瓦
D.它的功率为80瓦
9、某工厂有甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3:1,则甲、乙两台机器的
(
)
A.做功之比为1:1,受到的牵引力之比为3:1
B.做功之比为1:1,受到的牵引力之比为1:1
C.做功之比为1:1,受到的牵引力之比为1:3
D.做功之比为1:3,受到的牵引力之比为3:1
10、一物体从斜面顶端以0.5m/s的速度匀速下滑到底端,物体克服摩擦力所做的功是300J,如果再把该物体从斜面底端以原来的速度匀速拉至顶端,则人对物体做的功是
(
)
A.300J
B.600
J
C.900J
D.无法判断
11、功率是表示做功_______的物理量;某机器的功率是500瓦,其物理意义________________
_____________。这样的一台机器每小时可完成_______焦的功。
12、用一个动滑轮把重200牛的货物匀速提高4米,所用的拉力是125牛,拉力做的功为_________焦。
13、在今年中考体育测试男生1000m跑步项目中,小潭穿的跑鞋每只重2.5N,若他在跑步过程中,两个相邻的脚印之间的距离都是1m,脚每次抬离地面的最大高度都是0.2m,用了3min20s跑完全程。求:
(1)小潭跑完全程的平均速度是多少m/s?
(2)小潭跑完全程对跑鞋做的功是多少?
(3)小潭对跑完全程对跑鞋做功的功率是多少?
14、动力臂是阻力臂2倍的杠杆,将重为400N的货物提高20cm,手向下压杠杆的力是220N,手下降的高度是_________cm,人做的功是_________J。
15、一列火车以50m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶,整列火车受的阻力是9×106N。求这列火车行驶1000km火车做了多少功?火车的功率是多少?
16、高出水面36m处有一水箱,容积为50m3,现要在1h内用一水泵给水箱充满水,则这台水泵的功率至少是多少kW?(g=10N/kg)
17、如图所示,某同学在做俯、卧撑运动,可将他视为一个杠杆,他的重心在A点,重力为600N,
(1)他将身体撑起,双手对地面的压力至少是多少?
(2)如他做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.5m,则他做的功至少为多少?
18、举重运动员把980N的杠铃在2s内举高2m,然后在空中停留5s,问该运动员共做了多少功?在举高和停留过程中的功率分别为多大?
19、如图所示,物体重180N,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计。在竖直向上的拉力F的作用下,物体以0.1m/s的速度匀速上升。求:
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F做功的功率
20、如图所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功。
1、物体做功的两个要素。
2、做功和功率的计算公式。
3、会利用公式对功率进行估算。
1、下列情景中,重力对小球做功的是
(
)
A.小球由高处落下
B.小球在地面上静止
C.小球沿水平轨道运动
D.小球悬挂在天花板上不动
2、用三种方法来提升同一个重物:a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h;b.沿光滑斜面将重物提高h;c.用手直接将重物提高h。其中做功大小是
(
)
A.a方式做功最少
B.b方式做功最少
C.c方式做功最少
D.三种方式做功一样多
3、汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是
(
)
A.汽车的牵引力为零
B.汽车所受的摩擦力做功为零
C.汽车动能为零
D.汽车牵引力做功不为零
4、学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远,铅球在空中运动过程中,人对铅球所做的功是
(
)
A.200焦
B.300焦
C.0焦
D.500焦
5、教学大楼每层楼高为3m,小明提着一重为50N的箱子,沿楼梯从一楼登上三楼,再沿三楼水平走廊走了4m进入课室,从一楼到课室过程中小明对箱子做的总功为
(
)
A.0J
B.300J
C.450J
D.500J
6、如图,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为
(
)
A.50J
B.25J
C.100J
D.200J
7、如图所示,物体A在力F的作用下,以0.2m/s的速度在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧秤的示数为3N,不计滑轮及绳子重以及它们之间的摩擦,则
(
)
A.物体A受到的摩擦力大小是3N
B.5s内拉力F做功3J
C.拉力F的功率是1.2W
D.重力对物体A做功
8、班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,看谁的功率最大。为此,需要测量一些物理量,下列物理量中必须测量的是
(
)
①三楼地面到一楼地面的高度
②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重
④一楼到三楼楼梯的长度
A.②④
B.①④
C.①②③
D.②③
9、登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于
(
)
A.500W
B.100W
C.50W
D.10W
10、一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后,又沿水平方向匀速移动5m,在整个过程重起重机对钢材做的功为______J。
11、从湖面下5m深的地方用绳子匀速提起10kg的一块矿石到水面(矿石密度为5×103kg/m3),人所做的功大约是______J。
13、小江用100N的水平拉力,将质量为80kg的箱子水平拉动5m到楼梯后,扛起箱子上了4m高的楼房,上去后又沿走廊水平走了10m,问小江对箱子总共做功多少?(g取10N/kg)
14、上海自主研发一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。在一次测试中,汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m,求
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率是多少
15、如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m,在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求在此过程中:
(1)铁明竖直向上跳的平均速度是多大?
(2)铁明克服重力做功是多少?
(3)铁明做功的总功率是多大?
16、把一根横卧在地面上的长8m、质量为10kg的粗细均匀的木头竖直立起来,需要对它做功_________焦。
17、如图所示,不计滑轮重,不计绳与滑轮间的摩擦,不计轮与轴之间的摩擦,重为30N的物体在5N的拉力F的作用下沿水平方向匀速运动了2m,则弹簧测力计的示数和物体与F所做的功为(
)
A.30N,120J
B.30N,60J
C.5N,20J
D.10N,20J
1、如图所示,四块相同的木块叠放在水平地面上,已知木块的长L=20cm,重G=20N,所有木块运动时受到的摩擦力都是接触面之间的压力的0.2倍。现要求保持其余木块静止的情况下,依次自下而上抽出木块A、B、C,求此过程中至少要做多少功?
2、如图所示,已知斜面长5m,高2m,拉力为50N。利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为________W。
3、甲乙两人质量之比为5:4,他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为3:2,甲跑上楼所用的时间是t1.当甲站在自动扶梯上不动,开动自动扶梯把甲送上楼所用的时间是t2.那么,当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时,所用的时间为
(
)
A.6t1t2/(6t1+5t2)
B.t1t2/(t1+t2)
C.5t1t2/(3t1+4t2)
D.2t2/3
4、假设轮船行驶时,受到的阻力f跟它的速度大小v成正比。如果轮船匀速行驶的最大速度是vm时发动机的功率为P,那么,要想把轮船行驶的最大速度提高到2vm,则发动机的功率应该提高到
(
)
A.2P
B.3P
C.4P
D.4.5?P
12/12初二物理春季
教
课
同
课题
机械功功率
解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单
理解功率的概:
单仁
械功和功率的综合计算
难点
解做功的两个必要因素和功的计算(考试要求B;出题频率
解功率的概念及计算(考试要求
题频率
掌握机械功和功率的综合计算(考试要求
教学安排
版
长
知识梳
分钟
2例是
分钟
检测
分
分钟
业
分
力提升
分
初二物理春季课程
机械功功
机械功功率
知识梳理
机械
个力作用在物体上,且物体沿着力的方向通
离,则称这个力对物体做了机械功
简称做了功
做
必要因素:一是
做功的情况有三种
1)物体受到力的作用,但没有移动距离(拉而不动、搬而未
物体没有受到力的作用,但因为惯性移动了一段距离(冰块在光滑的冰面上靠惯性滑动)
)物体受到力的作用,同时也移动了一段距离,但是在力的方向上没有通过距离(搬
着货物在平
不
搬而未起
提着小桶在水平
将杠铃举起后
路上匀速前进
停留了3秒
结不做功的三种情况:有力无
有距离无
功的定义:功在数值上
移动的距离的乘积
功的单
符
1=1Nm。物体受到1N的力且在力的方
1m的
则力对物体做功1
案】1、作用在物体上的力;物体在力的方向上移动的距离
力:力的方向上
焦
率
1、功率的定义
计算
(用比值法定义
为
力率等于力乘以力的方向上的速度)
初二物理春季课程
机械功功率
力率的单位
符
常用单位还有
者之
换算关系为
3、物理意义
影响物体做功快慢的因素有两个:功和做功所
用的时间。某一机械,在相同时间内,做功越多,做功越
单位时间里物体所做的功
表示物体做功的快
例题解析
知识点一:机械做功的判断
例
对物体没有做功的是(
起重机吊起重物
B.马拉车,车未动
跳台跳下
举重运动员,将杠铃举起
诨析】A选项:起重机吊起重物,重物在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要
不符合题意
项
车未动,马对车施加一个拉
没有移动
力没
所以没做功,符合题意
项:跳水运动员从跳台跳下,是沿重力的方
符合做功的两个必要因素
做功,不符合题意;D选项:举重运动员,将杠铃
举起,杠铃在运动员的举力作用下,被举高,符合做功的两
因素,是举力做功,不符
题意。故选B
例
跳水运动员下落
皮划
静
速
花样滑冰运动员在水平的冰面上滑动D.举重运动员把杠铃举起后停在空中不动
析】做功的两个必要因素是:一是有力作用在物体上,二是在力的方向上运动距离
A选项:跳水运动员由跳台向
运动员在重力的方
离,重力做了功。符
初二物理春季课程
机械功功率