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(共30张PPT)
第14课时　
功　功率
一、功(W )
1．定义：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在 的方向上移动了一段 ，就说这个力对物体做了功．
2．做功的两个必要因素：一是 ；
二是物体在 ．
不做功的三种情况：①有力无 ．如：推而未动，搬而未起．
②有距离无 ．如：抛出去的篮球，人对篮球没有做功．
③F与s的方向 ，垂直无功．如：人提着滑板在水平路面上前行．
3．计算：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 ；W＝ ．
单位： (符号：J)，1 J＝ N·m.注意：F、s 应同体、同时、同方向．
力
距离
作用在物体上的力
力的方向上移动的距离
距离
力
垂直
乘积
Fs
焦耳
1
二、功率(P )
4．定义：功与做功所用 之比叫功率．
5．物理意义：表示做功 的物理量．功率大，说明做功 ，但做的功不一定多；功率小，说明做功 ，但做的功不一定少．即功率只反映做功的快慢，不反映做功多少．
6．功率公式：P＝ ；变式公式W＝ ，t＝ .
7．单位： ，简称瓦，(符号： )；常用单位：千瓦，符号是 ．换算关系：1 kW＝ W，1 W＝1 J/s.
8．当物体在力F的作用下以速度v做匀速直线运动时，由W＝Fs 和P＝ 得，
P＝ ＝ (速度的单位必须是m/s)，即在功率一定时，F与v成反比．
时间
快慢
快
慢
Pt
瓦特
W
kW
1000
Fv
1．如图所示描述的力，有对物体做功的是( )
A．甲图，运动员用力举着杠铃不动
B．乙图，用力拉绳匀速提升重物
C．丙图，用力搬石头没搬动
D．丁图，用力提着滑板沿水平方向移动
B
2．如图所示，爷爷和小红两人爬楼梯比赛，已知两人体重之比为3∶2，爬完相同楼高所用的时间之比为4∶3，则爷爷、小红两人爬楼梯的功率之比为( )
A．9∶8　　　　　　　 B．8∶9
C．2∶1　　　　 D．1∶2
A
题2图
3．如下图所示的电动叉车，托着重力为6 000 N的货物，5 s内从A点匀速水平移动到B 点，从B 点匀速竖直提升10 s到达C点，所用时间及各点间距离如图所示，求：电动叉车A 到C 过程，叉车对货物的支持力做的功为 J，B 到C 过程，叉车对货物做功的功率为 W.
6 000
600
功和功率的概念理解(10年8考)
11．(2022·曹县二模)下列过程中人对物体做功的
是( )
A．甲图，冰壶离开手后在平滑的冰面上滑行
B．乙图，爱心志愿者齐心协力推着受困车辆前行
C．丙图，学生用力抱着一摞书不动
D．丁图，学生背着书包在水平路面匀速行走
B
2．(2022·镇平县一模)关于功率的下列说法正确的是( )
A．力对物体做的功越多，功率就越大
B．做功时间短的机械功率大
C．完成相同的功，用的时间越长，功率越大
D．功率大的机械在单位时间里做的功多
功与功率是两个不同的物理量，“功”是表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”．只有在做功时间相同时，做功多的才能功率大．
D
功和功率的有关计算(10年10考)
3．(2022·惠阳区)如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，其F－t 图像和v－t 图像分别如图乙和图丙所示，由图像可知，9～12 s内，推力对物体做功 J，功率为 W；t＝4 s时，摩擦力是 N.
先从图丙中得出，在9～12 s内物体匀速
直线运动以及速度大小；然后对应的图
乙得出推力大小(此时物体受到的推力、
摩擦力是一对平衡力，大小相等)，
利用W ＝Fs＝Fvt 计算推力做的功，
根据P ＝ 得出功率．
18
6
6
4．(2022·仪征改编)如图甲，用滑轮组将重为120 N的物体匀速提起，在5 s内绳子自由端移动的距离为3 m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图像，不计绳重和摩擦．则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是拉力所做的 ，拉力F的功率是 W，有用功是 J.
总功
30
120
5．(物理学与日常生活)(2022·南海区二模)如图，一辆运送防疫物资的货车，货车空车时为5 t，满载时的防疫物资为15 t．车轮与水平地面接触总面积为1 m2.(取
g＝10 N/kg)求：
(1)货车满载时车对地面的压强；
(2)货车以20 m/s的速度在平直的公路上行驶20 km，发动机的输出功率为100 kW.求货车受到的阻力和发动机对货车所做的功．
6．(航天热点)党的二十大报告指出，科技是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑之一，加强信息化、数字化和智能化建设。如图所示的是我国“祝融号”火星车在火星表面行驶的画面．火星车的质量为240 kg，轮子和地面的总接触面积为0.25 m2，最大行驶速度为200 m/h，假设火星车以最大行驶速度匀速行驶时受到的阻力为车重的，在火星表面，物体的重力与质量的比值 约等于4 N/kg，火星车在火星表面匀速行驶15 min.
求：
(1)火星车这段时间内行驶的路程；
(2)火星车这段时间内所做的功；
(3)火星车在这段时间内的功率．
7．(环保主题)(2022春·恩平市期末)“绿色出行，低碳生活”．近年来，国产迷你电动汽车因环保、节能、价格低廉等优势，越发受到人们欢迎．如图是国内某型号的新能源迷你汽车，满载时总质量为1 000 kg.在平直公路上以最大功率20 kW从静止开始加速，经过25 s恰好达到最大速度，并接着以最大速度匀速行驶2 min，已知汽车在行驶时受到地面的摩擦力为重力的0.1倍，忽略空气阻力．(取g＝10 N/kg)求：
(1)汽车匀速行驶时的牵引力；
(2)整个过程中发动机所做的功；
(3)汽车行驶的最大速度．
方法点拨
判断力是否对物体做功
8．(2022·顺义区二模)如图，关于力对物体做功的叙述，下列说法中正确的是( )
A．甲图中，举重运动员举着杠铃不动，
运动员的支持力对杠铃做功了
B．乙图中，人用力推汽车但没有推动，
人的推力对汽车做功了
C．丙图中，起重机吊起重物竖直上升，
钢绳的拉力对重物做功了
D．丁图中，足球在水平地面上滚动，
足球受到的重力对足球做功了
C
方法点拨
力学中所说的做功包括两个必要因素，必须同时具备，缺一不可，即F、s应同体、同时、同方向；明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直．
功和功率的大小比较
9．(2022春·南海区校级月考)功率相等的甲、乙两汽车，在相等时间内甲、乙通过的路程之比是2∶1，则它们的速度之比为 ，做功之比为 ，牵引力之比为 ．
10．(2022·越秀区二模)如图所示，OQ是水平地面，物体在水平拉力作用下，从O点匀速直线运动到Q点，OP段拉力F1为300 N，F1做的功为W1，功率为P1；PQ段拉力F2为200 N，F2做的功为W2，功率为P2，则( )
A．W1＜W2 B．W1＞W2
C．P1＞P2 D．P1＜P2
2∶1
1∶1
1∶2
C
方法点拨
1．(2022·广东)如图所示的某智能机器人的质量为80 kg，其轮子与水平地面接触的总面积为5×10－4m2.在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1 m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍．求：(取g＝10 N/kg)
(1)机器人对水平地面的压强；
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30 s，此过程
中牵引力做的功．
2．(2020·广东)某轿车在平直公路上行驶的45 s内，其速度v与时间t、动力F与时间t 的关系图像分别如图甲、乙所示．已知前10 s轿车运动的路程为100 m．求：
(1)前10 s轿车运动的平均速度；
(2)轿车在匀速直线运动阶段通过的路程；
(3)动力F做的总功．
3.(2019·广东)如图所示，质量为960 kg、底面积为0.5 m2的石材A放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动A，使其在20 s的时间内匀速向墙靠近了4 m，水平拉力F＝500 N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g取10 N/kg.求：
(1)A对水平地面的压强；
(2)A在运动过程中受到摩擦力的大小；
(3)拉力F的功率．
(科技前沿)(2022·禅城区校级二模)阅读短文，回答问题．
无人机
如图为某品牌“无人机”，其主要用复合材料制成的，质量(含摄像机)为1.5 kg.“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动，对下方空气施力的同时每个旋翼获得大小相同的升力，“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，该“无人机”能以最大6 m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9 N．(取g＝10 N/kg)
(1)无人机旋翼高速旋转获得升力，该升力的施力物体是 ；为使无人机能载更重“货物”，复合材料的密度应该 (选填“较大”或“较小”)；“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升，无人机受 (选填“平衡力”或“非平衡力”)．
(2)当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时，每个旋翼获得的升力大小是 N；“无人机”在参与某次火情的勘测时，假设它以2 m/s的速度从地面匀速竖直上升至50 m高处，然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)．“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为 N，升力所做的功为 J.
空气
较小
平衡力
3.75
1
800
方法点拨
(1)根据力的作用是相互的，可得出升力的施力物体；当体积一定时，密度越小，无人机的质量越小，从而减小无人机的重力；无人机匀速上升，受平衡力的作用．
(2)无人机悬停在空中，升力与重力相平衡，由此计算出升力；由题意可知，以最大速度6 m/s上升，此时受到的空气阻力为9 N，由于上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，可计算出当以2 m/s的速度的空气阻力，根据公式W＝Fs可计算出升力做功．

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