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第3節　能量轉化的量度
　功
1．定義：物體在力的作用下，沿________移動了一段距離，我們就說力對物體做了功，簡稱做功。
2．做功的兩個必要因素
一是______________________，二是物體要在____________________。二者要同時具備，缺一不可。
3．不做功的三種情況
(1)物體沒有受到力的作用，只是由于慣性而通過一段距離(不勞無功)。如物體在光滑的水平面上由于慣性做勻速直線運動，沒有力對物體做功。
(2)物體雖然受到了力的作用，但靜止不動，所以該力也沒有做功(不動無功)。如人用力推一塊大石頭，但沒有推動，那么人對石頭沒有做功。
(3)物體受到了力的作用，同時也通過一段
( http: / / www.21cnjy.com )距離，但是該力的方向與物體移動距離的方向垂直(勞而無功)。如手用豎直向上的拉力提水桶，沿水平方向移動一段距離，這個拉力沒有對水桶做功。
說明　關于做功：①判斷一個力是否做了功，必
( http: / / www.21cnjy.com )須同時考慮功的兩個必要因素，二者缺一不可。②要注意距離是指在力的方向上通過的距離，而不是看物體運動的軌跡長度是多少。
4．功的計算
(1)計算公式
做功的大小取決于物體受到的力和在力的方向上
( http: / / www.21cnjy.com )通過的距離，力和在力的方向上通過的距離的乘積叫做機械功，簡稱功。用F表示力，s表示在力的方向上通過的距離，W表示功，則功的計算公式為：
W＝________
說明　計算時需注意的問題：
( http: / / www.21cnjy.com )①分清是哪個力對物體做的功，計算功時的F就是這個力；②公式中的“s”一定是在力的方向上通過的距離，強調與力的對應。但為了簡便，常常將舉高物體F所做的功說成：克服阻力(重力)G做的功，可直接用公式W＝Gh計算。
(2)單位
國際單位制中，功的單位是________，簡稱“焦”，用“J”表示，這是為了紀念英國科學家焦耳而命名的。1J＝1N·m。1J的功有多大呢？把一個雞蛋舉高2m所做的功大約是1J。此外，常用功的單位還有千焦(kJ)，kJ＝103J。
用1N的力使物體在力的方向上通過1m的距離，所做的功就是1J。用公式進行計算時，各物理量的單位要統一用國際單位。
例1　一個人先后用同樣大小的力F將
( http: / / www.21cnjy.com )不同質量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離s(如圖所示)，該力在這三個過程中所做功分別為W1、W2、W3，關于它們之間的大小關系說法正確的是(　　)
A．W1B．W1C．W1＝W2D．W1＝W2＝W3
例2　(漳州中考)用水平拉力F拉物
( http: / / www.21cnjy.com )體A在光滑水平面上沿力的方向移動距離s，拉力F做功為W1；用同樣的力F拉物體A在粗糙水平面上沿力的方向移動相同的距離s，拉力F做功為W2，則(　　)
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．W1＜W2
D．條件不足，無法比較
　功率
1．功率的概念
________內做功的多少叫做功率。
(1)要比較物體做功的快慢，通常有兩種辦法：
第一：做同樣多的功，比較所需要的時間，做功時間越長，則做功越慢。
第二：在同樣多的時間內，比較做功的多少，所做的功越多，則做功越快。
物理中比較做功的快慢，一般采用第二種辦法。
(2)功率是表示物體________的物理量。物體做功快，則功率大；功率大，則物體做功快。
例3　一個大人和一個小孩分別將5塊完全相同的磚運到二樓，如圖所示，這個過程中，下列說法正確的是(　　)
A．大人對磚做的功比小孩對磚做的功多
B．大人對磚做的功比小孩對磚做的功少
C．大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率大
D．大人對磚做功的功率一定比小孩對磚做功的功率小
2．功率大小的計算
根據功率的定義可以得到功率的計算公式為P＝________，其中P為功率，W為功，t為時間。
說明　①利用該公式一般是計算物體在一段時間內的平均做功快慢，即平均功率大小。
②公式中各物理量的單位，功是焦耳(J)，時間
( http: / / www.21cnjy.com )是秒(s)，則功率的單位是焦/秒(J/s)，它有個專門的名稱叫做瓦特，符號是W。1W＝1J/s，比瓦特大的還有千瓦(kW)，1kW＝103W。
③當物體在力F的作用下，以速度v做勻速直線運動時，有W＝Fs，v＝，可得P＝Fv。
例4　(十堰中考)用測力計
( http: / / www.21cnjy.com )沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s－t圖像如圖所示，其對應的測力計示數分別為F1和F2，功率分別為P1和P2，則它們大小關系正確的是(　　)
A．F1＞F2　P1＞P2
B．F1＝F2　P1＞P2
C．F1＝F2　P1＜P2
D．F1＜F2　P1＜P2
　物體做功的條件
例5　(寧德中考)如圖所示實例中，力對物體沒有做功的是(　　)
　功、功率的計算
例6　(桂林中考)在體育
( http: / / www.21cnjy.com )考試中，小明投出的實心球在空中的運動軌跡如圖所示。若實心球重20N，從最高點到落地點的過程中，球下降的高度為2.7m，用時約0.75s。則球下降過程中重力做功為______J，功率為____W。
例7　(紹興中考)學校新近買了30套總質量為300千克的實驗器材，每套一箱。實驗員需要把這批實驗器材搬運到15米高的實驗室。
(1)該實驗員在搬運中，對實驗器材總共做功________焦；
(2)假設他身體可以向外提供的功率P與
( http: / / www.21cnjy.com )所搬運物體的質量m的關系如圖所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下樓的時間t與所搬運物體的質量m關系如表所示，那么他搬完全部箱子，且回到開始搬運處，所用最短時間為________秒(計算結果精確到0.1)。
搬運質量m/kg
10
20
30
時間t/s
40
60
70
第1題圖
1．(臺州中考)如圖所示，甲、乙兩物體沿豎直向上方向做勻速直線運動，不計空氣阻力。則(　　)
A．甲的速度一定大于乙的速度
B．甲的重力一定大于乙的重力
C．拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功
D．拉力F甲的功率一定大于拉力F乙的功率
第2題圖
2．如圖所示，粗略測量小明同學引體向上運動的功率時，下列物理量不需要測量的是(　　)
A．單杠的高度
B．小明的質量
C．每次身體上升的高度
D．做引體向上的時間
3．甲、乙兩功率相同的汽車勻速行駛在平直的公路上，在相等的時間內通過的路程之比為s甲：s乙＝3∶1。則(　　)
A．兩車所受的牽引力之比為F甲∶F乙＝1∶3
B．兩車所受的牽引力之比為F甲∶F乙＝3∶1
C．兩車做功之比為W甲∶W乙＝3∶1
D．兩車做功之比為W甲∶W乙＝1∶3
4．電梯的簡化模型如圖甲所示。考慮安全
( http: / / www.21cnjy.com )、舒適、省時等因素，電梯速度要經過增大、不變和減小的過程，這一過程是通過改變拉力大小來實現的。某次上升過程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖像如圖乙所示，這個過程用時1分鐘。求在這個過程中：
第4題圖
(1)電梯上升的平均速度；
(2)拉力做的功；
(3)拉力做功的功率。
第3節　能量轉化的量度
【要點詳解】知識點1：力的方向
作用在物體上的力　力的方向上通過一段距離　F·s　焦耳
例1　D　例2　A　知識點2：單位時間　做功快慢　例3　C
　例4　B
【易錯點撥】例5　D　例6　54
72
【綜合應用】例7　(1)44100
(2)1501.8
【鞏固提升】1.B　2.A　3.A
4．(1)0.8m/s　(2)9.6×105J
(3)1.6×104W

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