11.2 功率 教案 2022-2023学年人教版物理八年级下册

第十一章 功和机械能 11.2 功率 教学目标： 1.物理观念： 知道机械功率的概念、定义式及单位。 2.科学思维： 通过功率的教学，使学生理解类比的物理思维方法。 3.科学探究： 通过想想议议，了解做功的快慢用功率表示。 4.科学态度与责任： 具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 教学重点：对功率概念的理解。 教学难点：功率的计算。 教学课时：1课时 教学用具：多媒体、刻度尺、体重秤、秒表。 教学互动设计： 1、 创设情景，导入新课 2022年12月，中国电视台制作的《了不起的工程•中国港——洋山港》，连续12年蝉联世界第一。上海洋山港是世界上单体最大的全自动化集装箱码头。 上海洋山港是世界上单体最大的全自动化集装箱码头。一天之内有5万箱集装箱在这里完成海洋与陆地的跨越。 二、新课讲授，师生互动 建筑工地上要把砖运到楼顶，无论是人工搬运还是用起重机搬运，我们对砖块做的功是相同的。 把几百块砖搬到楼顶，是人工搬运快还是起重机搬运快？ 把几百块砖搬到楼顶，人工搬运需要几个小时，用起重机搬运，几分钟就能完成。看来做功有快慢之分。怎样表示做功的快慢？ 做相同的功，起重机时间短，做功快。 在相同的时间内，起重机做功多，做功快。 想想议议 不同的物体做相同的功，所用时间可能不同，时间短的做功快。 不同的物体做功的时间相同，它们做功的多少不同，在相同时间内，做功多的比较快。 如图所示，一个老人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做的功相同吗？做功的快慢相同吗？ 爬相同的楼梯，大人比小孩的质量大，他们移动的距离相同，两者做的功却不相同，大人比小孩做的功多。如果两人在相同时间爬完，做功的快慢不相同，大人比小孩做功快。 比较物体运动的快慢——速度 物理学中，把路程与时间之比叫做速度。 𝑣=𝑠/𝑡 功率 在物理学中，用功率表示做功的快慢。 功与做功所用时间之比叫做功率（power），它在数值上等于单位时间内所做的功。 如果用W 表示某个力做的功，t 表示做这些功所用的时间，P 表示这个力做功的功率，则功率的表达式为 𝑃=𝑊/𝑡 功率的单位由功的单位和时间的单位组合而成。在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，则功率的单位是焦耳每秒。 功率的单位是瓦特（watt），简称瓦， 符号是W 。 1瓦特=1焦/秒 1W=1J/s 工程技术上还常用千瓦（kW）作为功率的单位。 1kW＝103W 科学家瓦特 瓦特为蒸汽机的推广、使用做出了不可磨灭的重要贡献。恩格斯:“蒸汽机是第一个真正国际性的发明••••••瓦特给它加上了一个分离的冷凝器，这就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平。”为了纪念这位伟大的英国发明家，把功率的单位定为“瓦特”。 生活中许多运动物体做功的功率可达约干千瓦。 优秀运动员短时间运动的功率可达1kW 运动员长时间运动的功率约为70W 小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦 电力机车的功率为数千千瓦 万吨远洋货轮的功率为一万千瓦以上 我国自主设计的航母——山东舰的功率为15万千瓦 例题 大石头的质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m，起重机提升大石头的功率是多少？g取10N/kg。 解 因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头的重力相等，即 F =G =mg =6×103kg×10N/kg=6×104N ，大石头在拉力的方向上移动的距离 s=1m， 所以拉力做的功W=Fs=6×104N×1m=6×104J。 功率𝑃=𝑊/𝑡=(6×104 𝐽)/15𝑠=4×103W 起重机提升大石头的功率是4×103W 例 2021年7月28日，在东京奥运会举重男子73公斤级决赛中，中国选手石智勇以抓举166公斤，挺举198公斤总成绩364公斤夺冠。 估算石智勇挺举过程中对杠铃做功的功率。 设石智勇匀速举起杠铃的高度为2m，所用时间为4s，则石智勇举起杠铃所用力的大小与重力大小相等，即F =G =mg =198kg×10N/kg=1.98×103N ，杠铃在力的方向上移动的距离s=2m， 对杠铃所做的功W=Fs=1.98×103 N×2m=3.96×103J。 功率𝑃=𝑊/𝑡=(3.96×103 𝐽)/4𝑠=1000W 石智勇做功的功率约为1000W 知识拓展 1.要测量人的爬楼功率，必须测量人的质量m、爬楼高度h、爬楼时间t。 𝑃=𝑊/𝑡=𝐹𝑠/𝑡=𝐺ℎ/𝑡=𝑚𝑔ℎ/𝑡 2