内容正文:
第11章 第4节 功率(第二课时)
苏科版九年级上册 物理
1
活动:测量人上楼时的功率
猜一猜:谁上楼时功率大?你猜测时考虑了哪些因素?
体重
爬楼速度
爬楼时间
高度
苑同学
赵同学
身高:165cm
体重:55kg
身高:170cm
体重:59kg
P =
w
t
原理:
想一想:如何比较同学上楼时的功率?可以有哪些不同的方案?
方案一:
爬相同高的楼层,比较爬楼的时间
?
和体重
方案二:
用相同的时间爬楼,比较爬楼人的体重和爬楼高度
P =
w
t
=
G h
t
=
m g h
t
P =
w
t
=
G h
t
=
m g h
t
P =
w
t
=
G h
t
=
m g h
t
活动:测量人上楼时的功率
方案三:计算人爬楼的功率
体重计
刻度尺
秒表
体重m/kg 时间
t/s 高度h/m 功
W/J 功率P/W
同学1 55 32 6.86
同学2 59 41 6.86
=55kg× 10N/kg × 6.86m=3773J
W 2 = F2 s =G2 h=m2gh=59kg × 10N/kg × 6.86m=4047.4J
P1 =
w1
t1
=
3773J
32S
=117.9W
P2 =
w2
t2
=
4047.4J
41S
=98.7W
3773
117.9
4047.4
98.7
W 1 = F1 s =G1 h=m1gh
人正常的输出功率在100W左右,做功多,不等于做功快。
例1.引体向上是一项体育运动,在做引体向上时,双臂的拉力克服重力做功,使身体上升。如果要计算小强同学做引体向上的功率,需要测量他的质量m,做8个引体向上所用的时间t和 ,则计算他功率的表达式
人上升的高度h
P =
w
t
=
G H
t
=
m g h
t
8
16 ?
例2.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。按图像中的规律跳绳,小明1min能完成的跳绳个数为 ,若他质量为50kg,求在此过程中,他克服重力做功的功率。
n =
60s
0.4s
= 150次
150次
P =
w
t
=
G h
t
=
50kg × 10N/kg × 0.06m
0.4s
=75W
起跳
下落
缓冲
例3.某同学在做俯卧撑运动,可将他视为一个杠杆,支点在O点,他的重心在A点,重力为600N.求:
(1) 他将身体撑起时,地面对双手的支持力至少多大?
(2) 若他在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则他的功率至少为多少瓦?
F
G
F L1 = G L2
F =
G L2
L1
=
600N × 0.9m
1.5m
=360N
P =
w
t
=
F S
t
=
360N × 0.4m
2 s
做一次俯卧撑用时: t = 60s/30 = 2s
=72W
500 ×
本课小结
原理:
测量人爬楼梯的输出功率
方案:
测量工具
进行测量
获取数据
设计表格
P =
w
t
m g h
t
P =
体重计
刻度尺
秒表
测量量
计算量
单位
分析计算
再见!
$$