初二物理机械功和功率.docx
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初二物理机械功和功率
学科教师辅导教案
学员编号：
年级：
初二课时数：
学员姓名：
辅导科目：
物理学科教师：
授课类型
T机械功
T功率
授课日期及时段
教学内容
第一部分：
同步
一、要点提纲：
一、功
1、定义：
当一个力作用在物体上，使物体在，这个力就对物体做了功。
2、功的两要素：
和；
3、功的计算公式：
；
4、功的单位：
，符号。
1焦耳=牛·米（N·m）。
注意：
通常物体受到几个力的作用，所以特别要明确哪个力在对物体做功，做了多少功。
为了防止把力和距离的对应关系搞错，最好能画出做功的那个力和在这个力的方向上所通过的距离的示意图。
估测：
把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是J。
5、不做功的三种情况：
（1），此情况叫“劳而无功”.举例说明；
（2）.此情况叫“不劳无功”，举例说明；
（3）此情况叫“垂直无功”.举例说明；
一、功率
1、定义：
叫做功率。
2、公式：
;引申公式：
；
3、物理意义：
描述物体的物理量；
4、单位：
瓦特，简称瓦（W），1瓦特=1焦/秒。
常用单位还有千瓦（kW），1kW=1000W
1W的物理意义：
；
注意：
功率表示物体做功快慢程度的物理量，它跟功有关系，又与功不同。
功率的单位较多，计算时要注意功和功率的单位的同一。
估测：
人体上楼的功率（大约300W）：
P=mgh/t；人体跳绳的功率（大约50W）
5、比较功率大小方法
a、做功时间相同，比较，在时间相同时，做功越多功率。
b、做功相同时，比较，在做相同多的功，用时越短，功率。
二．题型分类
题型一：
判断力做功情况
例1、下图所示的四幅图中，说明小孩对物体做了功的是（ ）
变式训练1、人拎着一桶水从井中提上井台，人对水桶的拉力对水桶__________功，这由于水桶在拉力的方向上__________。
人提着一桶水站立在井旁，人对水桶的拉力对水桶__________功。
这是由于水桶在拉力的方向上__________。
人提着一桶水从楼下走到楼上，人对水桶的拉力对水桶__________功，这是由于水桶在拉力的方向上__________。
变式训练2、关于做功，下列说法中正确的是：
（）
A.举重运动员举着杠铃，举力做了功
B.起重机吊着货物沿着水平方向匀速移动了一段距离，向上的拉力做了功
C.重物竖直下落，重力做了功
D.小球在水平面上滚动，重力做了功
题型二：
功的计算
例2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．重力做功为10000JB．人对车做功10000J
C．人对车做功1500JD．小车受到的阻力是230N
变式训练2在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m（图1），推箱子的小朋友做了多少功？
如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？
变式训练2跳绳是一项很好的体育健身活动，经测试重500N的某同学1min跳绳120次，每次离地约0.06m（每次离地高度和时间都相同）,该同学跳一次做功多少焦耳
题型三：
功率概念的理解
例3关于功率的说法，正确的是（）
A.功率大的机器所作的功一定比功率小的机器大B.单位时间内所做的功越多，其功率则越大
C.速度越大,功率越大D.作用力越大,功率也越大
变式训练1当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（）
A.做功多B.做功少C.做功快D.做功慢
变式训练2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．②④D．①④C．①②③D．②③
题型四：
功率的计算
例4一辆汽车在200秒的时间内，在一条平直的公路上匀速行驶了2000米。
已知汽车发动机的功率为3×104瓦，求：
（1）汽车在这段路程中所做的功；
（2）汽车运动时发动机对汽车的牵引力。
变式训练1在中考体能测试中，某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。
设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（）
A.5W B.50W C.500W D.5000W
变式训练2一物体在200牛的拉力作用下，以18千米/时的速度作匀速直线运动，经过5分钟后，求：
（1）物体通过的距离
（2）拉力对物体做的功
（3）拉力做的功率。
题型五：
功、功率与动滑轮的结合
例5如图所示，用20牛的拉力F匀速提起物体A，不计摩擦，A的重力为牛。
若物体A在10秒内上升4米，此过程中拉力F做的功为焦，功率为瓦。
变式训练1如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m／s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为5N．不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦，则：
（1）物体A受到水平面的摩擦力为多少牛
（2）若物体A匀速运动1min，则拉力F做功为多少焦拉力做功的功率为多少？
（3）若想减小拉力的大小，可以采取哪些方法
题型六：
实验题
例6请你设计一个测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验。
（1）已提供的器材是秒表和皮尺，还需要的器材是_______________；
（2）实验需要测量的物理量是__________、__________和__________。
（3）请写出比较两位同学做功快慢的方法。
变式训练1为了比较做功的快慢，甲、乙两位同学比赛搬砖，具体实验过程如下图：
图7
（1）比较图7（a）和（b）两图可得：
；
（2）比较图7（a）和（c）、（d）两图可得：
。
变式训练2为了研究拉力做功的快慢，某同学设计了如下的实验进行研究。
他把不同质量的物体匀速提升不同的高度，同时测出相应的所用时间，记录的实验数据如下表所示。
已知表一所示实验拉力做功最快，表三所示实验做功最慢。
每一表格所示实验做功快慢相同。
表一
表二
表三
实验
序号
拉力
（牛）
提升
高度
（米）
功
（焦）
所用
时间
（秒）
实验
序号
拉力
（牛）
提升
高度
（米）
功
（焦）
所用
时间
（秒）
实验
序号
拉力
（牛）
提升
高度
（米）
功
（焦）
所用
时间
（秒）
1
25
0.80
20
2
4
50
0.20
10
2
7
10
0.50
5
2
2
60
0.50
30
3
5
80
0.25
20
4
8
40
0.25
10
4
3
200
0.20
40
4
6
100
0.30
30
6
9
100
0.20
20
8
（1）分析比较实验次数__________________，可得出的初步结论是：
在时间相同的情况下，拉力所做功越多，做功就越快。
（2）分析比较实验次数1、5、9（或2、6，或4、8），可得出的初步结论是：
____________________
______________________________________________________。
（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。
（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及所给已知条件，可初步得出：
_____________________________________________________________________。
（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及所给已知条件，可初步得出：
_____________________________________________________________________。
课堂检测
【A组】
（一）填空题
1、摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示发动机。
摩托车发动机在5秒内可做功。
2、质量为100千克的小车，在水平路面上匀速前进100米，拉力对小车做的功为6.5×103焦，水平拉力为______牛，小车受到的摩擦力为__________牛。
3、重力为29.4牛的木块从高处落下来的距离为2米，重力对木块所做的功为__________焦。
木块在水平面上移动2米，重力对木块所做的功为__________焦。
4、小轿车的功率是120千瓦，它在0.5小时内行驶了45千米，轿车在0.5小时内所做的功W=______，轿车发动机的牵引力F=______。
5、一个工人用200牛的水平推力，在25秒钟内使一辆重1500牛的小车沿水平路面前进了50米，则工人做的功是________焦，功率是________瓦，重力对小车做的功是______焦。
6、如图所示，物体A以2厘米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3牛，水平拉力F=牛，物体A受到的摩擦力
f=牛，2秒内拉力F做的功为焦。
（不计滑轮重力以及轮与绳之间的摩擦）
图14
7、如图所示，在整修寺庙过程中，甲和尚将一块重400牛的石头提到2米高的庙墙上，乙和尚把重110牛的瓦片提到6米高的房檐上。
请帮助老和尚比较甲、乙两个和尚的贡献大小。
根据你所学的知识可知和尚贡献大（选填“甲”或“乙”），判断的依据是。
（二）选择题
8、在如图5所示的几个情形中所提到的力没有做功的是（）
图5
ABCD
9、两位学生比赛爬竿，他们的质量之比为4:
5，已知甲用18s爬到顶，乙用20s爬到顶，则两人匀速爬竿过程中所做功和功率大小是（）
A．甲学生做功较少，功率较大B．甲学生做功较少，功率较小
C．甲学生做功较多，功率较大D．甲学生做功较多，功率较小
10、功率相同的两辆汽车，各自在水平公路上做匀速直线运动，汽车甲在半小时内行驶15km，汽车乙在2min内行驶1200m，则（）
A．两车牵引力之比为5︰6B．两车发动机做功之比为1︰1
C．两车速度之比为1︰1D．两车所受阻力之比为6︰5
11、上课铃刚响，小孙同学立即从学校教学楼的一楼奔上三楼，大约用了20秒，则他登楼的功率最接近于（）
A．10瓦B．100瓦C．1000瓦D．10000瓦
（三）计算题
12、一台功率为40kW的拖拉机，在平直的农田里以0.5m/s的速度耕田。
求：
（1）拖拉机在耕田时受到的阻力；
（2）拖拉机耕田1.5h，拖拉机所做的功。
13、如图小明同学体重为50kg，背着重为60N的书包．求：
（1）
小明背着书包从一楼走到了三楼的教室，在这过程中他做的功．
（2）此过程小明用了20s．他做功的功率是多少．
14、如图所示，是某举重运动员在0.5秒内由支撑到起立将杠铃举起的过程中拍摄的两张照片，由照片和表格中所提供的信息，求：
（1）杠铃的重力；
（2）运动员由支撑到起立过程中对杠铃所做的功；（3）运动员在此过程中对杠铃做功的功率。
图21
【B组】
1、在图中的四种情境中，人对物体做功的是（）
2、关于功率的说法，正确的是（）
A.功率大的机器所作的功一定比功率小的机器大B.单位时间内所做的功越多，其功率则越大
C.速度越大,功率越大D.作用力越大,功率也越大
3、重力为100牛的物体，在水平推力的作用下，沿水平路面前进10米，推力做功200焦则推力的大小等于（）
A.2牛B.10牛C.20牛D.120牛
4、某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（）
A．0JB．200JC．150JD．条件不足，无法计算
5、举重运动员在比赛时，第一阶段把杠铃拿起并举过头顶，第二阶段使杠铃在空中静止3s。
关于运动员对杠铃做功的情况，下列说法中正确的是（）
A．在第一阶段内做了功B．在第二阶段内做了功
C．在两个阶段内一直都在做功D．在两个阶段内一直都没有做功
6、小张用50牛的水平推力使一个重为20牛的物体沿水平面前进了5米，放手后，物体继续滑行了1.5米，则小张对物体做的功为（）
A．75焦B．100焦C．250焦D．325焦
7、作用力F1与F2分别对两个物体做功，两个物体通过的距离之比为S1：
S2＝1：
2，功的大小之比为W1：
W2＝4：
3，则这两个力的大小之比F1：
F2是：
（）
A2：
3；B3：
8；C8：
3；D3：
2。
8、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
9、用100N的拉力水平作用在100kg的物体上，则在拉力的作用下物体沿水平方向向前移动了10m，拉力对物体做的功是______J，如果物体的运动为匀速直线运动，这时阻力的大小是____N，力的方向________________．重力做的功是_______．
10、如图所示，用力将绳子的B端向上匀速提起，不考虑滑轮摩擦及重力，当拉力为20牛时，物体A的重力为牛。
若10秒内B端向上移动2米，则拉力做功焦，功率为瓦。
11、某商场售货员用20N的水平推力使质量为65kg的货物沿水平方向匀速移动了3m，则该售货员对货物做功_______J，货物的重力做功_______J，物体受到的摩擦阻力是_____N.
12、起重机匀速吊起重为1000N的物体沿竖直方向提升了3m后又使物体沿水平方向移动了2m,最后又匀速提升了2m,在整个过程中,起重机对物体的拉力是____N,拉力对物体做的功是______J
13、大人用300N的力推车时车子恰好能在水平地面上匀速运动。
而甲乙两同学用如图所示的方法使该车在原水平地面上匀速前进5m时，甲同学的推力是200N，则乙同学的拉力是________N，两同学所做的功是______J。
14、小芳用200N的水平推力在水平地面上推动重为300Ｎ的箱子，10s内箱子匀速前进0.5m，在这个过程中，小芳对箱子做功的平均功率是 Ｗ，箱子与水平地面的滑动摩擦力是 Ｎ.
15、某起重机将1×104N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始向上做变速直线运动，然后做匀速直线运动，已知重物在开始的30s内上升的高度为16m，在接着的10s内又匀速上升了8m。
若空气阻力忽略不计，则在匀速运动过程中，起重机对重物的拉力的功率是_________W；在上述的40s内重物运动的平均速度是________m/s。
16、甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两个对木头做功的大小关系是W甲_______W乙（选填"＞"、"＝"或"＜"），对木头做功快的是_________同学。
17、）某商场扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N。
扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功________________J。
如果要知道扶梯对小明做功的功率，还应该测量的物理量是________________。
18、在一次登楼比赛中,体重相等的甲、乙两同学同时从一楼出发,他们登楼的速度大小保持不变.当甲登上8楼时,乙刚好到达7楼.在这个过程中,他们所做的功大小关系为:
W甲________W乙;他们做功的功率大小关系为:
P甲_____P乙（填">"、"="、"<"）
19、小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，据条移动的距离为0.3m，所用的力为180N，连续拉锯50次用了1min，这个过程中小刚做功为________J，功率________W．
20、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）
21、如图6所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为_______牛，若物体A在4秒内移动0.2米，此过程中拉力F做的功为______焦，功率为______瓦。
22、如图,物体A重50牛,若滑轮的重力,绳重及摩擦不计,那么当滑轮在力的作用下以2米/秒的速度匀速上升时,物体A上升的速度是_____米/秒,在0.5秒内拉力F做的功是______焦,功率是_________瓦.
23、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500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少________N，若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为________W。
24、图为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片，杠铃的质量为100kg，则杠铃重为_______N。
已知照片中杠铃的实际直径是40cm，根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为_______W（g取10N/kg）
25、小明乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为３×103Ｎ，下表为他乘车到达目的地时的车费发票。
求：
（1）出租车行驶的速度；
（2）出租车在这段时间内所做的功；（3）出租车在这段时间内的功率。
26．小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。
于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。
为了验证猜想，他用木块作为研究物体，在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验，其实验过程如图15所示。
先用测力计测出木块的重力G，
并竖直向上使木块匀速上升一段高度h；再将木块放在斜面底端，沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。
读出每次实验的拉力F的大小，量出木块上升的高度h和斜面的长度L，并把实验数据分别记录在表一、表二、表三中。
表一（斜面A）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
木块上升
距离h（米）
斜面的长度L（米）
直接提起木块
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
1
2.5
1.5
0.3
1.2
0.75
1.8
2
5
3
0.2
0.8
1.0
2.4
3
7.5
4.5
0.2
0.8
1.5
3.6
表二（斜面B）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
木块上升
距离h（米）
斜面的长度L（米）
直接提起木块
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
4
2.5
2
0.3
0.6
0.75
1.2
5
5
4
0.2
0.4
1.0
1.6
6
7.5
6
0.2
0.4
1.5
2.4
表三（斜面C）
实验
序号
重力G
（牛）
拉力F
（牛）
木块上升
距离h（米）
斜面的长度L（米）
直接提起木块
做功WG（焦）
拉力通过斜面
做功WF（焦）
7
2.5
2.25
0.3
0.42
0.75
0.95
8
5
4.5
0.2
0.28
1.0
1.26
9
7.5
6.75
0.2
0.28
1.5
1.89
（1）实验结果表明：
利用斜面对物体做功（13）不用斜面直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）请进一步综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据并归纳得出结论：
（a）分析表一或表二或表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
（14）。
（b）分析表一和表二和表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
（15）。
（3）小张同学为寻找更普遍性的实验结论，应该选择（16）继续进行实验。
课后作业
1、做功的两个必要因素是和在国际单位制中，功的单位是________，简称______________，符号是，计算功的公式是。
我们把物体在所完成的叫做功率。
功率的计算公式是，在国际单位制中，功率的单位是，另外，功率还常用做单位，1500W=KW
2、在下列哪种情况下，人对手提箱做了功（）
A.人提着手提箱在地面上站着不动B.人提着手提箱着楼梯走上楼
C.人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动
D.人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼
3、下列叙述中，正确的是（）
A．运动员将标枪投出去，运动员对标枪没有做功
B．降落伞竖直下落，重力做了功
C．人提着重物在水平方向上通过一段距离，人的提力对重物做了功
D．小球在光滑的桌面上滚动一段距离，桌面对小球的支持力做了功
4、在平地上，一个小孩用50牛的水平推力推动重100牛的箱子，使箱子以0.2m／s的速度匀速移动了10米，在这个过程中，小孩对箱子做的功是。
5、已知雄性扭角羚质量可达300千克，遇到敌害时它能跃过2．4米高的障碍物。
从2.4米高处下落到地面的过程中，重力对它做功约为__________焦。
（g=10N/Kg）-
6、起重机吊着重为9000牛的圆木匀速提升5米后，又沿着水平方向匀速移动了10米，则起重机钢丝绳的拉力对圆木做的功为J
7、如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（）
A.重力做的功是500JB.拉力大小为100N
C.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J
8、如图甲是一物体在100牛顿的拉力作用下升高l米，乙是另一物体在100牛顿平行斜面的拉力作用下沿斜面移动1米；丙是又一物体在100牛顿水平拉力作用下沿F方向移动了1米，则这三种情况（）
A．甲图中的拉力做功最多
B．乙图中的拉力做功最多
C．丙图中的拉力做功最多
D．三种情况拉力做的功一样多
9、甲物体重100牛，乙物体重50牛，用20牛的水平拉力分别拉甲、乙两物体，使甲物体在粗糙水平面匀速移动10米，使乙物体在光滑水平面加速移动10米，则拉力对甲、乙两物体所做的功较多的是（）
A．甲B。
乙C。
一样多D。
无法判断
10、对于功的理解，下列说法正确的是（）
A、作用在物体上的力越大做的功越多
B、物体通过的距离越长，对物体做的功越多
C、物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时，没有力做功
D、有力作用在物体上这个力就一定做功
11、两台机器同时做功，甲机器做的功是乙机器做的功的2/3，甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4∶3，则甲、乙两台机器的功率之比是（）
A.2∶1B.1∶2C.8∶9D.9∶8
12、甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升，实验数据如下
铁块重力G／牛
升高高度h/米
时间/秒
甲
2
1.5
2
乙
4
1
4
丙
5
0.5
5
（1）根据上表可知，做功最多的是同学，做功最快的是同学。
（2）为了表示做功的快慢，他们在表中引入了一个物理量叫。
13、某机器的功率为1000瓦特，这句话的正确含义是（）
A．机器能做1000焦的功B．机器每分钟做1000瓦特的功
c．机器每秒钟做1000焦的功D．机器每做l焦的功，所需时间为1000秒
14、一辆质量为1330kg的汽车在平直的季华路上匀速行驶，1min内前进1500m，汽车受到的平均阻力是3000N，汽车在这段时间内的功率。
15、甲、乙两位
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