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第30课时 功 功率-中考物理一轮复习课件PPT
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这是一份第30课时 功 功率-中考物理一轮复习课件PPT，共40页。PPT课件主要包含了知识点一力学中的功，F对小车做了功，叉车举高货物，劳而无功，F≠0s＝0，举着不动，没抬动，没推动，推不动，不劳无功等内容，欢迎下载使用。
1. 物理学中的功的含义
哪些力的作用对小车的运动有了“成效”？有了“贡献”呢？
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物体作了功。
2.不做功的三种情况：
(１)有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离。
(２)有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。
F =0 s ≠ 0
F≠ 0 s≠ 0
(3)有力作用在物体上，也有距离，但是力和距离是垂直的。
（物体在力的方向上移动的距离）
3. 力学中的功包括两个必要因素:
（1）有力，但是在力的方向上通过的移动为零。（2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 （3）有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。
1 J＝1 N · m
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
已知做功多少W和物体在力的方向上移动的距离s，可求出力F的大小。
已知做功多少W和力的大小F ，可求出物体在力的方向上移动的距离s。
（2）力F与距离s具有对应性：即距离S是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上；
（3）F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。
（1）式中物理量全部用国际单位制。
如果物体移动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。
克服自己的重力做功：W=Gh
【例题1】下列生活实例中，力对物体做功的有 （ ）
A．甲和乙 B．甲和丙C．乙和丙 D．丙和丁
甲：小车在推力的作用下前进了一段距离
乙：提着滑板在水平路面上前行
丙：物体在拉力 作用下升高
丁：用尽全力搬石头，搬而未起
【例题2】 一位质量约50 kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为（ ） A. 60 J B. 600 J C. 6 000 J D. 10 000 J
【例题3】如图，小山提着重200N的物体，在水平路面匀速前进10m，然后以相同的速度走完长10m、高5m的斜坡，则下列说法正确的是（ ）A．水平面上，人对物体做功2000JB．水平面上，人对物体不做功C．斜坡上，人对物体做功2000JD．斜坡上，人对物体不做功
一. 比较做功快慢的方法
①时间相同，比较物体做功的多少，做功多的做功快。
②做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快。
③功与时间都不相同，用 可以比较做功的快慢。
知识点三：比较做功快慢的方法
1．功与时间之比叫做功率 数值上等于单位时间内所做的功。
常用单位：1 kW（千瓦）= 103 W 1 MW（兆瓦）= 106 W
(简称：瓦 ，符号：W)
1W=1J/s（表示物体1s的时间内做功1J。）
瓦特 James Watt英国 1736－1819
4.100W的物理意义： 。
物体在1s时间内做功为100J
W 表示力做的功，单位：焦耳（J）t 表示做功所用的时间，单位：秒（s）P 表示做功的功率，单位：瓦特（W）或焦/秒（J/s）
由P=W/t 计算出的功率是平均功率 ，即在时间t内的平均功率。
例 大石头质量为6 t，起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？
解 ：因为起重机匀速大石头的拉力宇大石头所受的重力相等，即 F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×103 N石头在拉力方向上移动的距离 s =1m拉力做的功是：W = Fs = 6×103 N ×1 m = 6×104 J起重机提升水泥板的功率是
力 F 作用在物体上，物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动时，则力F 的功率：
单位：1W=1N·m/s
注意：物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动。
匀速直线运动的物体，物体受力F和运动速度v不变
（1）当物体的功率一定时，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）当物体速度一定时，牵引力越大，它的功率越大.
即：功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。
为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？
由P=Fv可知，当功率P 一定时，速度v越小，力F 越大；当力F 一定时，功率P 越大，速度v 越大；当速度v 一定时，功率P 越大，力F 越大。
分析：机车发动机的功率是一定的，牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。
一般机器上都有一个小牌子叫作铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。选购机器时，要根据实际需要选择功率合适的机器。
功率是机器的主要技术性能之一
所以，功率是表示物体做功本领的重要指标。
功与做功所用时间之比叫做功率。
例 使用机械做功时，下面说法正确的是( )。 A．功率大的机器一定比功率小的机器做功多 B．功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少 C．功率小的机器一定比功率大的机器做功慢 D．以上说法都不对
【例题2】如图所示，用大小相同的力F，使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s，所用的时间相同，则两次所用的力对物体所做的功和功率（ ）A．图甲做的功较多B．图乙做的功较多C．甲、乙的功率一样大D．图甲的功率一定比图乙大
【例题3】做引体向上的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始。上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。在动作达到规范要求后，小敏想利用如图所示的引体向上单杠估测自己做引体向上时的功率。请你帮他完成该实验设计。
（1）实验原理： 。
（2）实验需要测量的物理量及器材： 。（3）补充实验步骤（物理量用字母符号表示）: ①利用电子秤测量出小敏的质量m； ②用刻度尺测量出小敏完成一次规范引体向上动作时 ； ③用_____测量出小敏连续完成n次规范引体向上动作时需要的 ；（4）功率计算表达式(用物理量的符号表示) 。
【例题4】如图所示为一辆无人驾驶清扫车，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。 空车行驶时牵引力的功率为810W，在10s内匀速行驶12m，车受到的阻力为多少牛？
（一）功1.做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的________；二是物体在_________________上移动的距离。2.三种不做功的情况（1）不劳无功：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离。例如：踢出去在空中运动的足球。（2）不动无功：物体受到力的作用，但保持静止状态，即在力的方向上没有移动距离。例如“推而不动”、“搬而未起”。（3）劳而无功：物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直。例如沿水平方向运动的物体，其重力没有做功。
3.功的计算（1）文字式：功等于______与________________________的乘积。（2）表达式：_________。公式中各物理量的单位分别为：_________、 _________ 、 _________ 。1J＝1N·m。【提示】在利用功的计算公式进行计算时，力与物体移动的距离在方向上必须一致。
在力的方向上移动的距离
（二）功率1.意义：表示物体_________________。2.定义：在物理学中，把______与________________之比叫做功率。3.公式： _________。单位：公式中各物理量的单位分别为：_________、__________、_______。1W=______J/s，1kW＝______W。【提示】功与功率的关系：功表示做功的多少，功率表示做功的快慢。一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定，功率大的做功不一定多，做功多的功率也不一定大。在分析功和功率的关系时，必须考虑时间因素。
【例1】甲乙进行爬楼梯比赛，起点和终点都相同，全程设为匀速运动，甲的体重是乙的2倍，甲所用的时间是乙的4倍，若甲克服自身重力做功为W1、功率为P1，乙克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是( )A．W1∶W2＝1∶1 B．W1∶W2＝1∶2C．P1∶P2＝1∶1 D．P1∶P2＝1∶2
【点拨】甲与乙爬山上升的高度h相同，由公式W＝Fs＝Gh，可计算他们克服重力做功之比∶ W1∶W2＝G1h/(G2h)=G1/G2=2：1， P1∶P2＝(W1/t1)/(W2/t2)=W1t2/(W2t1)=1：2故选D。
【例2】（2018•天津）中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（ ） A．600JB．1200JC．1800JD．3400J
【点拨】杠铃的重力：G=mg=176kg×10N/kg=1760N，张湘祥的身高约为1.60m；在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m，即：h=1.60m+0.4=2.0m，在挺举过程中对杠铃做的功约为：W=Gh=1760N×2.0m=3520J。故他在挺举过程中对杠铃做的功最接近D选项中的3400J。
【例3】(2017·连云港)如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1________W2，P1________P2(填“＞”“＜”或“＝”)。
【点拨】(1)由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；(2)物体运动的距离都为10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；v1＜v2，且F1=F2，由P=W/t=Fs/t=Fv可知，P1＜P2。
【例4】(2018·徐州)一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（ ） A B C D
【点拔】汽车在泥泞的路面行驶时，受到的阻力变大了，需要增大其牵引力，所以汽车在整个行驶过程中，汽车的牵引力由小变大再变小，即经过泥泞路面时牵引力变大，经过泥泞路面后牵引力变小；汽车发动机的功率始终保持不变，经过泥泞路面时牵引力变大，由P=W/t=Fs/t=Fv可知，汽车经过泥泞路面时的速度会变小，经过泥泞路面后速度会变大，且在经过泥泞路面前后速度是相同的。故选项D的图象符合题意。
1. 物理学中的功的含义
哪些力的作用对小车的运动有了“成效”？有了“贡献”呢？
物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物体作了功。
2.不做功的三种情况：
(１)有力作用在物体上，但物体在力的方向上没有通过距离。
(２)有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。
F =0 s ≠ 0
F≠ 0 s≠ 0
(3)有力作用在物体上，也有距离，但是力和距离是垂直的。
（物体在力的方向上移动的距离）
3. 力学中的功包括两个必要因素:
（1）有力，但是在力的方向上通过的移动为零。（2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 （3）有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的。
1 J＝1 N · m
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
已知做功多少W和物体在力的方向上移动的距离s，可求出力F的大小。
已知做功多少W和力的大小F ，可求出物体在力的方向上移动的距离s。
（2）力F与距离s具有对应性：即距离S是物体沿受力的方向移动的距离，F与s在同一直线上；
（3）F与s具有同体性：即F与s对应同一个物体。
（1）式中物理量全部用国际单位制。
如果物体移动的方向与一个力（阻力）的方向相反，我们就说物体克服这个力做功。
克服自己的重力做功：W=Gh
【例题1】下列生活实例中，力对物体做功的有 （ ）
A．甲和乙 B．甲和丙C．乙和丙 D．丙和丁
甲：小车在推力的作用下前进了一段距离
乙：提着滑板在水平路面上前行
丙：物体在拉力 作用下升高
丁：用尽全力搬石头，搬而未起
【例题2】 一位质量约50 kg的同学从一楼走到五楼，他上楼过程中克服重力所做的功可能为（ ） A. 60 J B. 600 J C. 6 000 J D. 10 000 J
【例题3】如图，小山提着重200N的物体，在水平路面匀速前进10m，然后以相同的速度走完长10m、高5m的斜坡，则下列说法正确的是（ ）A．水平面上，人对物体做功2000JB．水平面上，人对物体不做功C．斜坡上，人对物体做功2000JD．斜坡上，人对物体不做功
一. 比较做功快慢的方法
①时间相同，比较物体做功的多少，做功多的做功快。
②做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快。
③功与时间都不相同，用 可以比较做功的快慢。
知识点三：比较做功快慢的方法
1．功与时间之比叫做功率 数值上等于单位时间内所做的功。
常用单位：1 kW（千瓦）= 103 W 1 MW（兆瓦）= 106 W
(简称：瓦 ，符号：W)
1W=1J/s（表示物体1s的时间内做功1J。）
瓦特 James Watt英国 1736－1819
4.100W的物理意义： 。
物体在1s时间内做功为100J
W 表示力做的功，单位：焦耳（J）t 表示做功所用的时间，单位：秒（s）P 表示做功的功率，单位：瓦特（W）或焦/秒（J/s）
由P=W/t 计算出的功率是平均功率 ，即在时间t内的平均功率。
例 大石头质量为6 t，起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？
解 ：因为起重机匀速大石头的拉力宇大石头所受的重力相等，即 F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×103 N石头在拉力方向上移动的距离 s =1m拉力做的功是：W = Fs = 6×103 N ×1 m = 6×104 J起重机提升水泥板的功率是
力 F 作用在物体上，物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动时，则力F 的功率：
单位：1W=1N·m/s
注意：物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动。
匀速直线运动的物体，物体受力F和运动速度v不变
（1）当物体的功率一定时，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）当物体速度一定时，牵引力越大，它的功率越大.
即：功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。
为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？
由P=Fv可知，当功率P 一定时，速度v越小，力F 越大；当力F 一定时，功率P 越大，速度v 越大；当速度v 一定时，功率P 越大，力F 越大。
分析：机车发动机的功率是一定的，牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。
一般机器上都有一个小牌子叫作铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。选购机器时，要根据实际需要选择功率合适的机器。
功率是机器的主要技术性能之一
所以，功率是表示物体做功本领的重要指标。
功与做功所用时间之比叫做功率。
例 使用机械做功时，下面说法正确的是( )。 A．功率大的机器一定比功率小的机器做功多 B．功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少 C．功率小的机器一定比功率大的机器做功慢 D．以上说法都不对
【例题2】如图所示，用大小相同的力F，使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s，所用的时间相同，则两次所用的力对物体所做的功和功率（ ）A．图甲做的功较多B．图乙做的功较多C．甲、乙的功率一样大D．图甲的功率一定比图乙大
【例题3】做引体向上的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始。上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。在动作达到规范要求后，小敏想利用如图所示的引体向上单杠估测自己做引体向上时的功率。请你帮他完成该实验设计。
（1）实验原理： 。
（2）实验需要测量的物理量及器材： 。（3）补充实验步骤（物理量用字母符号表示）: ①利用电子秤测量出小敏的质量m； ②用刻度尺测量出小敏完成一次规范引体向上动作时 ； ③用_____测量出小敏连续完成n次规范引体向上动作时需要的 ；（4）功率计算表达式(用物理量的符号表示) 。
【例题4】如图所示为一辆无人驾驶清扫车，它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体，可自主作业。 空车行驶时牵引力的功率为810W，在10s内匀速行驶12m，车受到的阻力为多少牛？
（一）功1.做功包含两个必要因素：一是作用在物体上的________；二是物体在_________________上移动的距离。2.三种不做功的情况（1）不劳无功：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过了一段距离。例如：踢出去在空中运动的足球。（2）不动无功：物体受到力的作用，但保持静止状态，即在力的方向上没有移动距离。例如“推而不动”、“搬而未起”。（3）劳而无功：物体受到力的作用，也移动了一段距离，但移动距离方向与力的方向垂直。例如沿水平方向运动的物体，其重力没有做功。
3.功的计算（1）文字式：功等于______与________________________的乘积。（2）表达式：_________。公式中各物理量的单位分别为：_________、 _________ 、 _________ 。1J＝1N·m。【提示】在利用功的计算公式进行计算时，力与物体移动的距离在方向上必须一致。
在力的方向上移动的距离
（二）功率1.意义：表示物体_________________。2.定义：在物理学中，把______与________________之比叫做功率。3.公式： _________。单位：公式中各物理量的单位分别为：_________、__________、_______。1W=______J/s，1kW＝______W。【提示】功与功率的关系：功表示做功的多少，功率表示做功的快慢。一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定，功率大的做功不一定多，做功多的功率也不一定大。在分析功和功率的关系时，必须考虑时间因素。
【例1】甲乙进行爬楼梯比赛，起点和终点都相同，全程设为匀速运动，甲的体重是乙的2倍，甲所用的时间是乙的4倍，若甲克服自身重力做功为W1、功率为P1，乙克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是( )A．W1∶W2＝1∶1 B．W1∶W2＝1∶2C．P1∶P2＝1∶1 D．P1∶P2＝1∶2
【点拨】甲与乙爬山上升的高度h相同，由公式W＝Fs＝Gh，可计算他们克服重力做功之比∶ W1∶W2＝G1h/(G2h)=G1/G2=2：1， P1∶P2＝(W1/t1)/(W2/t2)=W1t2/(W2t1)=1：2故选D。
【例2】（2018•天津）中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（ ） A．600JB．1200JC．1800JD．3400J
【点拨】杠铃的重力：G=mg=176kg×10N/kg=1760N，张湘祥的身高约为1.60m；在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m，即：h=1.60m+0.4=2.0m，在挺举过程中对杠铃做的功约为：W=Gh=1760N×2.0m=3520J。故他在挺举过程中对杠铃做的功最接近D选项中的3400J。
【例3】(2017·连云港)如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1 m/s的速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2 m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10 m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1________W2，P1________P2(填“＞”“＜”或“＝”)。
【点拨】(1)由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；(2)物体运动的距离都为10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；v1＜v2，且F1=F2，由P=W/t=Fs/t=Fv可知，P1＜P2。
【例4】(2018·徐州)一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（ ） A B C D
【点拔】汽车在泥泞的路面行驶时，受到的阻力变大了，需要增大其牵引力，所以汽车在整个行驶过程中，汽车的牵引力由小变大再变小，即经过泥泞路面时牵引力变大，经过泥泞路面后牵引力变小；汽车发动机的功率始终保持不变，经过泥泞路面时牵引力变大，由P=W/t=Fs/t=Fv可知，汽车经过泥泞路面时的速度会变小，经过泥泞路面后速度会变大，且在经过泥泞路面前后速度是相同的。故选项D的图象符合题意。
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