第2課

功率第十一章

功和機械能010203新課導入課堂講解課堂總結04歸類練習知識回顧二、功的大小力學中規(guī)定：功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。功＝力×距離W=Fs三、功的公式

一、力對物體做功的兩個必要因素一是有力作用在物體上；二是物體在這個力的方向上移動了距離。人的推力的功：W=Fs重力Gh人爬樓梯，要克服自己的重力做功，功的大小等于人的重力G乘以樓梯的豎直高度h。W=Gh新課導入提出問題1.建筑工地上要把幾百塊磚送到樓頂，無論是人工搬運還是用起重機搬運，我們對磚塊做的功是相同的。然而，人工搬運需要幾個小時，如果用起重機搬運，幾分鐘就可以完成?？磥碜龉τ锌炻?。提出問題2.建筑大樓時需要先挖地槽,挖土就得對土做功,如果用挖土機來做,一幢大樓的地槽用不了幾天就能挖完。而如果一個人挖,恐怕一年也挖不完一幢大樓的地槽。這也體現(xiàn)了做功有快慢之分。做功有快有慢，如何表示做功的快慢？今天我們就學習“功率”。01比較做功的快慢02功率03動手動腦學物理比較做功的快慢比較做功快慢的方法1.做功相同，比較時間一、如圖所示，人與起重機，哪個做功快？你是怎樣比較出來的？做一樣多的功（運送相同貨物），所用時間不同。做相同的功花費的時間越少，做功越快。質量相同的兩名學生，上升高度相同做相同的功，用時短的，做功快比較做功快慢的方法2.在相同時間內，比較做功大小二、如圖所示，人與起重機，哪個做功快？你是怎樣比較出來的？在相同的時間內，做功多少不一樣。做功多的，做功快。起重機做功多，所以起重機做功快。相等的時間，做功多的，做功快比較做功快慢的方法2.在相同時間內，比較做功大小三、做功多少和做功時間都不相同時，如何比較做功快慢呢？做功多少和做功時間都不相同時，如何比較做功快慢呢？例如：甲、乙、丙三位同學分別搬磚到二樓，每塊磚重為10N，樓高為3m，他們搬磚的數(shù)量和所用的時間如下表：甲乙丙磚數(shù)（塊）202015做功（J）時間（min）102020600450600甲、乙、丙做功分別是多少？甲、乙、丙做功誰最快？應選取同一標準進行比較。比較做功快慢的方法2.在相同時間內，比較做功大小三、做功多少和做功時間都不相同時，如何比較做功快慢呢？600450600603022.5選取時間為標準進行比較用功與做功時間的比來表示物體做功的快慢。(J/min)所做的功做功時間所做的功做功時間比較做功快慢的方法視頻小結1比較做功快慢的方法動畫小結2隨講隨練1.如圖所示，大人與小孩爬相同的樓梯所用時間相同，下列說法正確的是（）。A．大人與小孩做功相同，兩人做功快慢相同；B．大人與小孩做功相同，小孩做功快；C．大人比小孩做功多，大人做功快；D．大人比小孩做功多，小孩做功快

【解析】圖中兩人爬相同的樓梯，兩人升高的高度相同，但由于大人的重力大于小孩的重力，根據(jù)W=Fs=Gh可知，大人比小孩做的功多。因為兩人所用時間t相同，則大人做功快。C

功率的計算功率1.功率的概念

一、功率的物理意義在物理學中，表示物體做功快慢的物理量。功率越大，不是物體做功越快；功率越小，不是物體做功越慢。

二、功率的定義功與做功時間之比叫做功率，它在數(shù)值上等于單位時間內所做的功。★特別提醒做功“多少”與“快慢”的意義不同，做功多的不一定做功快，做功少的不一定做功慢。只有做功時間相同時，做功多的做功才快，即功率才大。所以，描述功率時不能說物體做功越多，功率越大，也要注意時間的多少，一般描述為單位時間內（或相同時間內），物體做功越多，功率越大。功率1.功率的概念

三、功率的公式

四、單位

1W：1s做功1J，功率就是1W。國際單位：瓦特，符號W常用單位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）換算關系：

1kW=103W1MW=106W功率=所做的功做功時間功率1.功率的概念在瓦特之前，已經有紐科門發(fā)明的蒸汽機，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年時間，研制出精巧實用的新型蒸汽機，由此把英國帶入了工業(yè)革命。無論是冶金、礦山、紡織還是交通運輸，都開始使用蒸汽機來替代人和牲畜，為了紀念瓦特這位偉大的發(fā)明家，人們把常用的功率單位定為瓦特，簡稱瓦。瓦特JamesWatt英國1736—1819年小資料功率1.功率的概念

五、功率相關計算2.變形公式：利用變形公式：W=Pt求物體的功，1.利用公式可以計算物體做功的功率利用變形公式：t=W/P求物體做功時間。使用公式時，一定要注意三個量的對應關系，功W一定是對應的時間t內完成的，這樣算出來的功率才是時間t內的功率。注意：由P=W/t計算出的功率是平均功率，即在時間t內的平均功率。功率2.常見物體的功率例題：大石頭質量為6t，起重機的吊鉤在15s內將大石頭勻速提升了1m，起重機提升大石頭的功率是多少？【解析】因為起重機勻速，大石頭的拉力與大石頭所受的重力相等，

即

F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N石頭在拉力方向上移動的距離s=1m拉力做的功是：W=Fs=6×104N×1m=6×104J起重機提升大石頭的功率是功率2.常見物體的功率型號：5C11流量：52m3/h吸程：10m功率：1.2kW功率1.2kW表示什么物理意義？表示物體在1s內做功1200J。抽水機一般機器上的銘牌上面標有一些數(shù)據(jù)，功率是其中的一項。選購機器時，要根據(jù)實際需要選擇功率合適的機器。功率2.常見物體的功率騎車功率約70W人跑步的功率可達1kW轎車的功率約可達200kW萬噸輪船的功率可達1萬kW鯨游動時功率可達350kW生活中常見的一些功率功率3.功與功率的區(qū)別物理量定義物理意義公式單位功W功率PJ（焦）W（瓦）W=FsP=W/t功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積功與做功所用時間之比叫做功率表示做功的快慢表示力的“成效”功率提出問題為什么汽車上坡時，司機經常用換擋的方法減小速度？為什么同樣一輛機動車，在滿載時的行駛速度一般比空載時小得多？分析：機車發(fā)動機的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牽引力的大小和運動速度成反比。汽車上坡時，需要增大牽引力，所以要減小速度。同樣一輛機動車，在滿載時需要的牽引力增大，則應該減小車輛的速度。由P=Fv可知，當功率P一定時，速度v越小，力F越大；當力F一定時，功率P越大，速度v越大；當速度v一定時，功率P越大，力F越大。功率視頻小結隨講隨練1.兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的路程隨時間變化的關系圖像如圖所示。根據(jù)圖像，下列判斷正確的是（）。A．兩次物體運動的速度：v1<v2；B．0~6s兩次拉力對物體所做的功：W1=W2；C．兩次物體所受的拉力：F1>F2；D．0~6s兩次拉力對物體做功的功率：P1>P2隨講隨練【解析】A．由圖像可知，當t=8s時，s1=0.8m，s2=0.4m，根據(jù)v=s/t可得v1=0.1m/s，v2=0.05m/s，v1>v2，故A錯誤；B．兩物體做勻速直線運動，所以拉力等于摩擦力，又因為是同一物體、同一水平面，所以受到的摩擦力是相等的，故兩次的拉力F1=F2，由圖可知，0~6s第一次運動距離s1=0.6m，第二次運動距離s2=0.3m，所以W1=F1s1=0.6F1，W2=F2s2=0.3F2所以W1>W2，故B錯誤；C．兩物體做勻速直線運動，所以拉力等于摩擦力，又因為是同一物體、同一水平面，所以受到的摩擦力是相等的，故兩次的拉力F1=F2，故C錯誤；D．第一次做功功率第二次做功功率又因為F1=F2，所以P1>P2，故D正確。故選D。隨講隨練2.（2022·安徽?。┰谝淮翁鴤惚硌葜校\動員在5s的時間內豎直向下勻速降落了30m。若運動員和降落傘作為整體受到的重力為1000N，求這個整體在該過程中：（1）所受阻力的大?。唬?）所受重力做功的功率。【解析】（1）有題可知，運動員在做勻速直線運動，故受到的阻力與重力是一對平衡力，故阻力為f=G=1000N；（2）重力做的功為所受重力做功的功率為答：（1）所受阻力的大小1000N；（2）所受重力做功的功率為6000W。功率3.功率的測量分析：由P=W/t可知，要測量功率，必須測量爬樓梯所做的功W和所用的時間t。要測自已上樓的功，根據(jù)功的公式W=Gh，需要知道體重G和樓的高度h，需要測出自己的質量m、樓層的高度h。設計實驗，如何測量出你爬樓梯的功率？思考：1.測量功率的公式？

2.指出應測量的物理量？3.應選擇的測量工具？提出問題功率3.功率的測量體重計，皮尺，秒表。實驗器材實驗步驟G=mg(1)用體重計測出自己的質量m，求出自己的重力G。(2)用皮尺測出所登樓層的高度h。(3)用秒表測出自己上樓所用的時間t。(4)用公式P==求出人上樓的功率P。Wtmght動手動腦學物理生活中利用浮力1.甲乙二人同時開始登山，甲先到達山頂。你能判斷那個功率大嗎？為什么?【解析】由題意可知甲登山所用的時間較短，但不知道甲、乙兩人的質量，因此無法比較兩人登山時所做的功的大小，無法判定哪個人登山的功率大。所以，做功多不一定功率大，時間短，也不一定功率大。生活中利用浮力2.某建筑工地上一臺升降機的廂體連同貨物的質量為1.2t，在10s內從樓的2層上升到5層。如果每層樓高3m，升降機電動機的功率至少是多大?【解析】

生活中利用浮力3.功率是25kW的拖拉機，它4h做的功如果由功率是0.4kW耕牛去完成，需要多長時間?【解析】

生活中利用浮力4.一輛重型卡車勻速行駛時發(fā)動機的功率為202kW，速度為80km/h。汽車行駛2h，發(fā)動機做的功是多少?卡車的牽引力是多大?【解析】

思維導圖課堂總結類型1:比較做功快慢的方法甲、乙兩臺機器，甲的功率比乙的大，則（）。A.甲做的功比乙做的功多；

B.甲做功比乙做功快；C.甲做功所用的時間比乙的少；

D.以上說法都不對歸類練習類型1:比較做功快慢的方法【解析】功率表示物體做功的快慢，功率大，做功就快；功率小，做功就慢，選項B是正確的。根據(jù)W=Pt，只知道功率的大小而時間的大小不確定，無法確定做功的多少。同樣根據(jù)t=W/P，只知道功率的大小而功的大小不確定，也無法確定做功所用時間的長短，因此，選項A、C、D是錯誤的。故選B。類型2:對功率計算公式的理解判斷下列說法的正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。（1）物體做的功多，功率一定大。（）（2）物體做功時間短，功率一定大。（）（3）物體做功多，需要的時間不一定多。（）類型2:對功率計算公式的理解【解析】根據(jù)P=W/t可得，功率的大小是由功和時間的大小共同反映的，只根據(jù)功或時間的大小不能確定功率的大小，所以說法（1）、（2）是錯誤的。把P=W/t變形得t=W/P，對同一機械來說，它的功率一定，做的功多，當然所用的時間就長；但對于不同機械來說，它們的功率不同，做的功多所用時間就不一定多，所以說法（3）是正確的。答案：（1）×（2）×（3）√。類型3:功率的估算初三物理興趣小組的同學在學習了功率的知識后，想估測某同學上樓的功率有多大，已知該同學從一樓上到三樓用了10s，則他上樓的功率大約是（）。A.3WB.30WC.300WD.3000W類型3:功率的估算【解析】根據(jù)P=W/t、W=Gh、G=mg可得，該題估測的物理量是質量和一層樓的高度。一般初三學生的體重介于40—70kg，一層樓的高度為3m左右，所以，上樓的功率介于240—420W之間，因此，正確答案為C。該題注意估測的值不能跟實際值偏差太大，偏差太大就是錯誤。還有就是從一樓上到三樓是兩層樓的高度，不是三層樓的高度，這也是錯選其他選項的原因。類型4:功率大小的比較平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，如果在相同的時間內通過的路程之比為3∶2，則甲與乙（）。A.牽引力做功之比為2∶3；

B.牽引力做功之比為3∶2；C.牽引力的功率之比為1∶1；D.汽車所受的阻力之比為3∶2類型4:功率大小的比較【解析】平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，由W=Fs可知，路程之比為3∶3，它們所做的功之比為3∶2。因汽車勻速行駛，所以汽車所