第3章第3节能量转化的量度

第3节能量转化的量度
要点详解
知识点1功
1
•定义：物体在力的作用下，沿 ___________ 移动了一段距离，我们就说力对物体做了功，
简称做功。
2
•做功的两个必要因素
一是________________________ ,二是物体要在 ______________________ 。二者要同时具备，
缺一不可。
3
.不做功的三种情况
(1) 物体没有受到力的作用，只是由于惯性而通过一段距离 (不劳无功)
。如物体在光滑的
水平面上由于惯性做匀速直线运动，没有力对物体做功。
(2) 物体虽然受到了力的作用，但静止不动，所以该力也没有做功 (不动无功)
。如人用力
推一块大石头，但没有推动，那么人对石头没有做功。
(3) 物体受到了力的作用，同时也通过一段距离，但是该力的方向与物体移动距离的方向 垂直(
劳
而无功)。如手用竖直向上的拉力提水桶，沿水平方向移动一段距离，这个拉力没有 对水桶做功。
说明 关于做功：①判断一个力是否做了功，必须同时考虑功的两个必要因素，二者缺 一不可。②
要注意距离是指在力的方向上通过的距离， 而不是看物体运动的轨迹长度是多少。
4
•功的计算
(1)
计算公式
做功的大小取决于物体受到的力和在力的方向上通过的距离，力和在力的方向上通过的
距离的乘积叫做机械功，简称功。用 F表示力，s表示在力的方向上通过的距离， W表示功，
则功的计算公式为：
W
= _________
说明 计算时需注意的问题：①分清是哪个力对物体做的功， 计算功时的F就是这个力；
②公式中的“ s” 一定是在力的方向上通过的距离，强调与力的对应。但为了简便，常常将举 高物体
F所做的功说成：克服阻力(重力)G做的功，可直接用公式 W = Gh
计算。
(2)
功率是表示物体
________ 的物理量。物体做功快，则功率大; 功率大，则物体做功快。

(2)
单位
国际单位制中，功的单位是 _________ ，简称“焦”，用“ J”表示，这是为了纪念英国科
学家焦耳而命名的。1J= 1N •m o 1J的功有多大呢？把一个鸡蛋举高 2m所做的功大约是1丄
此外，常用功的单位还有千焦 (kJ), kJ=
103Jo

1m的距离，所做的功就是 1J
。用公式进行计算时,
各物理量的单位要统一用国际单位。

Wl、W2、W3,关于它们之间的大小关系说法正确的是
( )

例2 (漳州中考)用水平拉力F拉物体A在光滑水平面上沿力的方向移动距离 S,拉力F
做功为W1；用同样的力 F拉物体A在粗糙水平面上沿力的方向移动相冋的距离 s,拉力F做

功为W2,则
( )

A. W1 = W2 B. W1 >
W
2

C. W1V W2 D
.条件不足，无法比较
知识点2功率
1
.功率的概念
________ 内做功的多少叫做功率。
(1)
要比较物体做功的快慢，通常有两种办法：
第一：做同样多的功，比较所需要的时间，做功时间越长，则做功越慢。 第二：在同样多的时间
内，比较做功的多少，所做的功越多，则做功越快。 物理中比较做功的快慢，一般采用第二种办
法。

例3 一个大人和一个小孩分别将 5块完全相同的砖运到二楼，如图所示，这个过程中，
下列说法正确的是
（ ）

用1N的力使物体在力的方向上通过
例1 一个人先后用同样大小的力
F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面
和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离 s(如图所示)，该力在这三个过程中所做功分别为

A. WiW
3

C. Wi = W2<
W
3

B. Wi<
W2= W
3

D
. Wi = W2= W
3
A
.大人对砖做的功比小孩对砖做的功多
B
.大人对砖做的功比小孩对砖做的功少
C
.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大
D
.大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率小
2
•功率大小的计算
根据功率的定义可以得到功率的计算公式为 P= __________ ，其中P为功率，W为功，t
为时间。
说明①利用该公式一般是计算物体在一段时间内的平均做功快慢，即平均功率大小。
②公式中各物理量的单位，功是焦耳 J）,时间是秒（s）,则功率的单位是焦/秒J/s），它有
个专门的名称叫做瓦特，符号是 Wo 1W= 1J/s，比瓦特大的还有千瓦（kW）, 1kW =
103W。

s
③当物体在力 F的作用下，以速度 v做匀速直线运动时，有 W= Fs, v=-，可得P= Fv
o

例4 （十堰中考）用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动， 两次运动
的s— t图像如图所示，其对应的测力计示数分别为 Fi和F2,功率分别为 Pi和P2,则它们大 小关系正
确的是
（ ）

A . Fi> F2 Pi > P2 B
. Fi= F2 Pi > P
2

C. Fi = F2 Pi v P2 D. Fi < F2 Pi <
P
2

易错点1物体做功的条件
例5 （宁德中考）如图所示实例中，力对物体没有做功的是
（ ）
仁跳水运动帕从眺台跳F "杠怜红故术型
易错点
2
功、功率的计算

例6 （桂林中考）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。 若实心
球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为 2.7m,用时约0.75s则球下降过程
中重力做功为 _______ J,功率为 ______ W。
综合丽川

例7 （绍兴中考）学校新近买了 30套总质量为300千克的实验器材，每套一箱。实验员
需要把这批实验器材搬运到 15米高的实验室。
（1）
该实验员在搬运中，对实验器材总共做功 _________ 焦；
（2）
假设他身体可以向外提供的功率 P与所搬运物体的质量 m的关系如图所示，每次他搬
起箱子、放下箱子和下楼的时间 t与所搬运物体的质量 m关系如表所示，那么他搬完全部箱
子，且回到开始搬运处，所用最短时间为 ____________ 秒（计算结果精确到0.1）。
搬运质量m
/kg

10 20
30

时间t
/s
40 60 70

九起胞机肾起大彖
马拉车前进
巩⑧提升
2.
如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是
( )
A
.单杠的高度
B
.小明的质量
C
.每次身体上升的高度
D
.做引体向上的时间
3.
甲、乙两功率相同的汽车匀速行
驶在平直的公路上， 在相等的时间内通过的路程之比

为s甲：s乙=3 : 1。贝
9( )

A .两车所受的牵引力之比为 F甲：F乙=1 ：3
B .两车所受的牵引力之比为 F甲：F乙=3 ：1
C .两车做功之比为 W甲：W乙=3 ：1

1. (台州中考)
如图所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动,
则
()

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

不计空气阻力。

第2题图
D .两车做功之比为 W甲：W乙=1 ：3
4
•电梯的简化模型如图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、
不变和减小的过程，这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力 F
随上升高度h变化的图像如图乙所示，这个过程用时 1分钟。求在这个过程中：

1
拉力
MxlO'N)

■

2.0
i i

1 H »
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0.5
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乙

第4题图

(1)
电梯上升的平均速度;
⑵拉力做的功；
(3)
拉力做功的功率。
第3节能量转化的量度
【要点详解】知识点 1：力的方向
知识点2:单位时间 做功快慢例
3 C

【易错点拨】例 5 D 例
6 54

72
【综合应
用】
例
7
(1)44100

⑵ 1501.8
【巩固提
升】
1.B 2.A 3.A

4. (1)0.8m/s (2)9.6 X 10
(3) 1.6 X 1W

作用在物体上的力 力的方向上通过一段距离 F • s焦耳