第十一章功和機(jī)械能第2節(jié)功率素養(yǎng)目標(biāo)1.能結(jié)合生活實(shí)例，知道物理學(xué)中的功率，知道功率的定義式P=W/t并能進(jìn)行簡單計(jì)算。2.能類比速度定義的方法，建立功率的概念，發(fā)展科學(xué)思維能力。3.能在了解生活中不同機(jī)械功率的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)測量功率大小的實(shí)驗(yàn)，提升科學(xué)探究能力。4.通過分析和解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題，加深對功率定義式的理解，培養(yǎng)將物理知識與生產(chǎn)生活相聯(lián)系的意識。創(chuàng)設(shè)情景，引入新課（1）要把幾百塊磚從地面送到房頂，工人搬運(yùn)可能需要幾小時(shí)，如果用起重機(jī)搬運(yùn)，幾分鐘就可以完成?？磥碜龉τ锌炻?。你覺得應(yīng)該怎樣表示做功的快慢呢?（2）欣賞視頻—《做功的快慢》總結(jié)：力做功不但有多有少，而且還有快慢之分。那么，怎樣比較做功的快慢呢？功率1.比較做功的快慢（1）現(xiàn)象探究：不同機(jī)械做功快慢的比較①如圖所示，人與起重機(jī)，哪個(gè)做功快？你是怎樣比較出來的？因?yàn)槿伺c起重機(jī)做功

，起重機(jī)所用時(shí)間

，所以做功

。②如圖所示，人與起重機(jī)，哪個(gè)做功快？你是怎樣比較出來的？還有其它比較的方法嗎？相同少快因?yàn)樽龉r(shí)間

，起重機(jī)做功

，所以起重機(jī)做功

。想一想：若做的功和所用時(shí)間都不相同，怎樣比較做功的快慢呢?③事例分析：圖中是三個(gè)人（物體）做功時(shí)的情景，怎樣比較他們做功的快慢?相同多快功/時(shí)間（J/s）502001600比較方法：分別計(jì)算三個(gè)物體所做的功與所用時(shí)間的

，該

越大，則做功越

。所以丙做功最

，甲做功最

。結(jié)論：用功/時(shí)間可以比較做功的快慢。（2）總結(jié)：比較做功快慢的方法①時(shí)間相同，比較物體做功的多少，做功多的做功

。②做功相同，比較做功的時(shí)間，時(shí)間短的做功

。③功與時(shí)間都不相同，用功/時(shí)間可以比較做功的快慢。該比值越大，做功越

。比值比值快快慢快快快想想議議：一位大人和一位同學(xué)一起均從1樓爬到5樓，所用時(shí)間相等。他們做功相同嗎？能否比較他們做功的快慢？圖中兩人從1樓爬到5樓，兩人升高的高度相同，但由于兩人的重力不同，根據(jù)W=Fs=Gh可知，兩人做功不相同，大人比同學(xué)做的功多。由于兩人上樓所用的時(shí)間相等，所以大人做功比同學(xué)快。2.功率（1）物理意義：表示物體做功

的物理量。（2）定義：功與做功所用時(shí)間之

叫作功率，它在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所快慢比做的功。（3）公式：

（4）單位①國際單位：焦/秒（J/s），叫作瓦特，符號W，1W=1J/s②工程技術(shù)上常用單位：千瓦(kW)；功率=功/時(shí)間P=（5）物理學(xué)家——瓦特詹姆斯·瓦特（JamesWatt，1736年1月19日—1819年8月25日），英國發(fā)明家、企業(yè)家，第一次工業(yè)革命的重要人物，與著名制造商馬修·博爾頓合作生產(chǎn)。1kW=103W瓦特被譽(yù)為人類歷史上最著名的發(fā)明家之一。在歷史上最知名的229位發(fā)明家中，瓦特與愛迪生并列第一位。為紀(jì)念瓦特的貢獻(xiàn)，國際單位制中的功率單位以瓦特命名。1776年制造出第一臺有實(shí)用價(jià)值的蒸汽機(jī)。以后又經(jīng)過一系列重大改進(jìn)，使之成為“萬能的原動(dòng)機(jī)”，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。他開辟了人類利用能源新時(shí)代，使人類進(jìn)入“蒸汽時(shí)代”。3.機(jī)器的功率（1）機(jī)器中的銘牌銘牌是指廠家生產(chǎn)的機(jī)器投放市場后，向用戶提供廠家商標(biāo)識別、品牌區(qū)分、產(chǎn)品參數(shù)等信息的固定標(biāo)識。銘牌主要用來記載生產(chǎn)廠家及額定工作情況下的一些技術(shù)數(shù)據(jù)，以供正確使用而不致?lián)p壞設(shè)備。銘牌上面標(biāo)有一些數(shù)據(jù)，功率是其中的一項(xiàng)，機(jī)器的功率是機(jī)器的主要技術(shù)性能之一。選購機(jī)器時(shí)，要根據(jù)實(shí)際需要選擇功率合適的機(jī)器。（2）一些機(jī)器的功率萬噸巨輪功率約104kW客機(jī)功率約105kW功率的計(jì)算1.功率的計(jì)算（1）計(jì)算功率：根據(jù)定義式

進(jìn)行。（2）計(jì)算功：根據(jù)變形式

進(jìn)行。（3）計(jì)算時(shí)間：根據(jù)變形式

進(jìn)行。P=W=Ptt=（4）單位：全部各物理量采用國際單位制。即功W的單位用焦（J）；時(shí)間t的單位用秒（s），功率P的單位用瓦（W）。2.計(jì)算功率的推導(dǎo)公式（1）推導(dǎo)力F作用在物體上，物體沿力的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則力F的功率：P=

==vt即拉力做功的功率等于力與物體運(yùn)動(dòng)速度的乘積。適用條件：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)與v在同一條直線上。（2）應(yīng)用為什么汽車上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換擋的方法減小速度？為什么同一輛機(jī)動(dòng)車，在滿載時(shí)的行駛速度一般比空載時(shí)行駛的速度小得多？成反比。汽車上坡時(shí)，需增大牽引力，故要減小速度。貨車在滿載時(shí)需要增大牽引力，只能減小車輛行駛的速度。機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牽引力的大小和運(yùn)動(dòng)速度3.測量功率（1）測量人爬樓梯的功率思考：要測量同學(xué)爬樓梯的功率，根據(jù)什么原理進(jìn)行？應(yīng)測量哪些物理量？應(yīng)選擇哪些測量工具？分析：由可知，要測量同學(xué)爬樓梯的功率，需要測量體重G（或質(zhì)量m）、樓層的高度h和所用時(shí)間t。P=③實(shí)驗(yàn)步驟：用體重計(jì)（或磅秤）測出自己的質(zhì)量m；①實(shí)驗(yàn)原理：②實(shí)驗(yàn)器材：體重計(jì)（或磅秤）、刻度尺、停表。用刻度尺測出所登樓層的高度h；用停表測出自己上樓所用時(shí)間t；計(jì)算出自己爬樓的功率。④功率表達(dá)式：P====P=（2）測量引體向上的功率①實(shí)驗(yàn)原理②實(shí)驗(yàn)器材P=③實(shí)驗(yàn)步驟：電子秤、刻度尺和停表。用體重計(jì)（或磅秤）測出自己的質(zhì)量m；用刻度尺測出完成一次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)上升的高度h；用停表測量出連續(xù)完成n次規(guī)范引體向上動(dòng)作時(shí)需要的時(shí)間t；計(jì)算出自己引體向上的功率。④功率表達(dá)式：P===視頻講解:《測量引體向上的功率》例1：大石頭的質(zhì)量為6t，起重機(jī)在15s內(nèi)將大石頭沿豎直方向勻速提升1m（如圖所示），起重機(jī)提升大石頭的功率是多少?g取10N/kg。解因?yàn)閯蛩偬嵘?，起重機(jī)提升大石頭的拉力與大石頭所受的重力相等，F(xiàn)=6×103kg×10N/kg即F=G=mg=6×104N大石頭在拉力的方向上移動(dòng)的距離s=1m所以拉力做的功W=Fs=6×104N×1m=6×104J功率P=Wt=6×104J15s=4×103W起重機(jī)提升大石頭的功率是4×103W。例2：如圖所示是當(dāng)今流行的平衡車。某品牌平衡車的功率為240W，能以10.8km/h的速度在平直的道路上連續(xù)勻速行駛10km，則它在這個(gè)過程中受到的阻力為______N，行駛這1km所做的功為________

J。808×104課堂總結(jié)（1）課堂總結(jié)（2）比較做功快慢方法功率功率①時(shí)間相同，比較做功的多少，做功多的做功快。②做功相同，比較做功的時(shí)間，時(shí)間短的做功快。③功與時(shí)間都不同，用“功/時(shí)間”可比較做功的快慢。①物理意義：表示做功快慢的物理量。②定義：功與做功所用時(shí)間之比叫作功率。③公式：P=W/t

④單位：國際單位是瓦特，1W=1J/s常用單位有：kW1kW=103W⑤功率的推導(dǎo)公式：P=W/t=Fs/t=Fv測量功率①實(shí)驗(yàn)原理：P=W/t.②實(shí)驗(yàn)器材：體重計(jì)、刻度尺、停表等。（引體向上為例）③實(shí)驗(yàn)步驟：測質(zhì)量、測時(shí)間、測高度；表達(dá)式P=mgh/t課堂練習(xí)1.某建筑工地上一臺升降機(jī)的廂體連同貨物的質(zhì)量為1.2t，在10s內(nèi)從2樓勻速上升到5樓。如果每層樓高3m，那么升降機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率至少是多少?g取10N/kg。電動(dòng)機(jī)做功W=Fh=1.2×104N×9m解：電動(dòng)機(jī)的拉力F=GF=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,=1.08×105J電動(dòng)機(jī)的功率P=W/t=1.08×105J/10s=1.08×104Wh=3×3m=9m2.四名同學(xué)在公園進(jìn)行登山比賽，如果規(guī)定功率最大者獲勝，那么最