《江蘇省溧水縣孔鎮(zhèn)中學九年級物理上冊 第11章 功和功率學案(無答案)(新版)蘇科版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《江蘇省溧水縣孔鎮(zhèn)中學九年級物理上冊 第11章 功和功率學案(無答案)(新版)蘇科版(9頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、功和功率
一.功
[學習過程】
一、 檢查一下自己課前預習的怎么樣?
1、通過對不同機械的研究,我們注意到:利用動滑輪提升重物可以 ,但手拉繩子移動的距離比重物上升的距離 ;用掃帚掃地,雖然費力,但手移動 的距離,就可以使掃帚在地上掃過一大片。這說明,省力的機械費 ,省距離的機械費 , (本空選填“有”或“沒有”)既省力又省距離的機械。
2、 與物體在 的乘積,是一個有物理意義的量,在物理學中,我們稱這一乘積為
2、 ,簡稱 。
3、功的公式為: ,單位為: ,簡稱________,單位符號為: 。
4、物理學中的做功的兩個必要條件:一是 ,二是 。
【活動一】請你試一試能計算出下列的功嗎?
1、 一個質量為80g的皮球從某一高處下落了5m,重力對它做了多少功(g取10N/kg)?
2、 若你的教室在三樓,試估算從一樓走到三樓你要做多少功?(中學生的體重為500牛,每層樓高3米
3、)
(提醒你注意:1.使用w=Fs時,要注意單位的統一;2.做功的多少只由w=Fs決定,與物體的質量、速度、運動方向、是否有摩擦無關。)
【活動二】你能結合簡單機械計算出功嗎?
一個重為120N的物體通過如圖所示的滑輪組,在拉力F的作用下做勻速直線運動。已知物體上升的速度為0.4m/s,動滑輪的重為30N,不計繩重及摩擦。求:(1)拉力F的大?。唬?)在5s內拉力做的功。
典型例題講解
〖例1〗一起重機將重為1.2×104N的鋼材豎直勻速提升3m后,又沿水平方向勻速移動5m,
在整個過程中起重機對鋼材做的功為
4、 J。
〖例2〗下圖所示的幾種情況中,人對物體做了功的是( )
〖例3〗曉亮同學從地面走上10m高的四樓教室,估計他克服重力做的功為( )
A. 500W B. 500J C. 5000W D. 5000J
〖例4〗一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱,使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的
水平地面上前進相同的距離。關于拉力所做的功,下列說法中正確的是( )
A.在粗糙地面上做功較多 B.在光滑地面上做功較多
C.兩次做功一樣多 D.條件不夠,無法比較兩次做功的多少
5、〖例5〗圖中是一個兩面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一個物體分
別在AC和BC斜面受拉力勻速運動到C點,所需拉力分
別為FA、FB,所做功分別為WA、WB,則( )
A.FA=FB,WA=WB B.FA<FB,WA=WB
C.FA<FB,WA<WB D.FA>FB,WA>WB
〖例6〗用大小不同的甲、乙兩個力拉同—物體,兩力所做的功W與在這兩個力的方向上移動
的距離s的關系如圖,由圖可知,甲、乙兩個力的大小關系是( )
A.F甲 >F乙 B.F甲 <F乙
C.F甲 =F乙 D.條件不足,無法判斷。
〖例7〗如圖
6、,重為G的物體在水平地面上受水平向右恒定拉力F作用,由
A移動到B,又移動到C。已知AB段較粗糙,BC段較光滑,且BC
=2AB。設拉力F在AB段做功為W1,在BC段做功為W2,
則關于W1、W2大小關系正確的是( )
A.W1:W2=1:1 B.W1:W2=1:2
C.W1:W2=2:1 D.缺少條件,不好判斷大小關系
二.功率
【活動一】比較物體做功的快慢
1.(1)小紅體重為500N,在5s內跑到10m高的樓上,則小紅做了 J的功。
(2)小明體重為500N,在10s內跑到10m高的
7、樓上,則小明做了 J的功。
(3)小強體重為400N,在10s內跑到12m高的樓上,則小強做了 J的功。
上面的三道題中,小紅和小明, 做功快。你是怎么比較出來的? ;
小明和小強, 做功快。你是怎么比較出來的? 。
2.用鐵锨挖土,小明10min做功600J,爸爸1min做功300J. 做功多, 做功快。你是怎么比較出來的? 。
總結:用一新的物理量 來表示物體做功的快慢。他的定義是
8、 。
【活動二】用功率的公式計算
1. 劉明在0.5min內,用20N的推力使超市購物車在水平路面上前進了15m。在此過程中他做了多少功?功率是多大?
2. 一輛轎車在高速公路上以70KW的功率行駛10min,汽車發(fā)動機做了多少功?
3.俯臥撐是一項常見的體育健身活動。如圖所示是小明同學做俯臥撐時的示意圖。小明重500N,1min鐘內做俯臥撐30個,每做一次肩膀升高50cm。小明身體可視為杠桿,O為支點,為重心,OA=0.9m,B到O點的距離AB=0.6m。求:
(1)地面對雙手的支持力;(2) 1min鐘內小明所做的功;(3)小明做功的功率。
9、
4.一輛汽車在水平路面上勻速行駛:(1)若汽車的牽引力用F表示,速度用v表示,發(fā)動機的功率用P表示,請你推導出F、P和v之間的關系式:P=Fv。
(2)若汽車的發(fā)動機在90kW的額定功率下工作,此時汽車勻速行駛的速度大小為30m/s,求牽引力F的大小和所受阻力f的大小。
【活動三】估測上樓時的功率
(1) 實驗的原理是P=
(2) 實驗需要測量的物理量有: 、 、 。
(3) 需要的測量工具有: 、 、 。
(4) 計算功率的表達式是P=
10、 。
一位同學用20s從一樓上到了三樓,則他上樓時的功率可能是( )
A.幾瓦 B.幾十瓦 C.幾百瓦 D.幾千瓦
【課堂練習】
1.如圖所示用F=50N的水平拉力,通過一個動滑輪,使重為200N的物體A水平向右勻速移動了3m,在這個過程中( )
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
第1題 第3題 第4題
11、
2.據恩施州旅游部門人士透露為增加看點,吸引人氣,有關方面策劃在恩施大峽谷景區(qū)開發(fā)多種形式的極限運動項目,攀巖比賽就是其中的一項,在一次攀巖比賽中,甲、乙兩個運動員的質量之比是9:8,甲用45min完成比賽,乙用40min完成比賽,則甲、乙兩人攀巖時克服重力做功的功率之比是( )
A.81:64 B.64:81 C.1:1 D.9:8
3.如圖,長為3米的勻質平板的中點能繞固定的支點轉動,平板與水平地面的夾角為30°,在板上站兩個小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中點,30千克的乙小孩位于板的左端?,F兩個小孩均以0.1米/秒的速度同時向右慢慢移動,__
12、_____秒后平板開始轉
動;乙小孩在這一過程中克服自身重力做功的功率為_______瓦。(g=10牛/千克)
4.跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式,如圖描繪了某同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像,由圖像可知,他的重心移動的最大高度為_______cm若該同學的體重為500N,則他1 min內克服重力做功的功率為_______W。
5.一位父親與他5歲的兒子磊磊一起上樓回家,對此,下列說法中錯誤的是( )
A.爬相同的樓梯,兒子體重小做的功少
B.爬相同的樓梯,父親體重大做的功多
C.爬相同的樓梯,兒子比父親先到達,兒子的功率一定大
D.爬相同的樓梯,父親比兒子先
13、到達,父親的功率一定大
6.用同一水平力F拉一個物體先后沿光滑水平面和粗糙水平面運動,兩次物體運動的距離都為s,運動的時間分別為t1和t2(t1P2 B.W1>W2,P1=P2
C.W1P2 D.W1=W2,P1
14、80km在平直軌道上勻速行駛時,機車的輸出功率之比為( )
A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4
8.如圖是某商場的自動扶梯,扶梯的部分幾何尺寸如圖所示,質量為50kg的小華站在該扶梯上從商場一樓到二樓,已知扶梯以1m/s的速度勻速上行,則扶梯對他做的功是_______J,對他做功的功率是_______W,如果站在
扶梯上的人數增多,扶梯的效率將_______(選填“變
大”、“變小”或“不變”)。若小華為較快上樓,在扶
梯以上述速度上行的同時,他又相對扶梯以1m/s的
速度在扶梯上向上步行
15、,則他從一樓到達二樓所需的
時間為_______s。
9.一列質量為1×103t的火車,以180km/h的速度在平直軌道上勻速行駛,整列火車受到的阻力是9×103N。(1)火車的牽引力多大?
(2)火車行駛1min時間內,重力做了多少功?機車牽引力做了多少功?牽引力的功率多大?
10.如圖所示,鐵明同學向上跳臺階進行晨練,鐵明重500 N,在10 s內勻速連跳12個臺階,每個臺階的高度為0.2 m。在這個過程中,已知鐵明克服摩擦做功為2800 J,求在此過程中:
(1)鐵明豎直向上跳的平均速率多大?
(2)鐵明克服重力做功是多少?
(3)鐵明做功的總功
16、率多大?
11.如圖,將一個重物分別沿光滑斜面AC、BC以相同的速度勻速拉到頂端C,已知AC>CB,所用拉力大小分別是F1、F2,拉力所做的功分別是W1、W2,做功的功率分別是P1、P2,則( )
A.F1F2 W1>W2 P1>P2
C.F1=F2 W1=W2 P1=P2
D.F1
17、甲斜面多 B.乙斜面多 C.兩斜面一樣多 D.無法確定
13.如圖所示的甲、乙兩個形狀相同的容器,開口向上,現倒入
部分水,如果將兩塊完全相同的金屬塊用細線系著分別浸入同樣
的深度,這時兩容器水面相齊平;現將金屬塊勻速提離水面,
則做功多的是( )
A.甲 B.乙 C.一樣多 D.無法判斷
14.如圖所示,AB為水平面,斜面BC的傾角為30°,今拉著一根長為L,質量為m的均勻鏈條PQ的P端,從如圖所示的位置(此時鏈條的中點恰在B點),緩慢地沿斜面往上拉動,直至鏈條的Q端到達B點。已知AB和BC面都是光滑的,那么在此過程中拉力做的功是多少?
15.有一汽車以v1的速度沿略為傾斜的坡路向上勻速行駛,若保持發(fā)動機的功率不變,沿此坡路向下勻速行駛的速度為v2,則汽車以同樣功率在水平路上勻速行駛時,其速度可達到多大?(設摩擦阻力不變)