11.3 功 功率 课时2 功率 课件 2023-2024学年初中物理教科版八年级下册

第十一章 机械与功 第三节 功 功率 课时2 功率 学习目标 1.知道功率的概念及物理意义。 2.掌握功率的定义式、推导式及单位,会用功率公式进行简单计算。 3.知道功的原理:使用任何机械都不能省功。 坐电梯 走楼梯 从一楼到5楼,坐电梯和走楼梯哪一个更快呢? 想想议议 新知导入 甲 乙 人与起重机,将相同数量的砖块,用送到相同高度,哪个做功更快快?你是怎样比较出来的? F2=2400N F1=300N h=3m 人的拉力 起重机拉力 做功W/J 时间t/min 7200 7200 10 4 做一样多的功,所用时间不同。 数据记录 新知学习 比较做功的快慢 一 甲 乙 人的拉力 起重机拉力 做功W/J 时间t/min 7200 18000 10 10 数据记录 F2=2400N F1=300N h=3m 在相同的时间内,所做的功不同 甲 乙 F2=2400N F1=300N h=3m 人的拉力 起重机拉力 做功W/J 时间t/min 10800 7200 15 4 数据记录 若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢? 比较做功快慢的方法 做功相同时,比较所使用的时间的多少。 时间相同时,比较做功的多少。 做功和时间都不相同,如何比较呢? 比较运动快慢的方法 路程相同时,比较所使用的时间的多少。 时间相同时,比较路程的多少。 路程和时间都不相同,如何比较呢? 选取时间为标准进行比较 V= S t 所做的功 时间 例: 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖物重为10 N,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如下表: 甲 乙 丙 砖数(块) 20 20 15 做功(J) 时间(min) 10 20 20 600 450 600 (1)甲、乙、丙做功分别是多少? (2)甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢? 功/时间(J/min) 应选取同一标准进行比较-做功所用时间 功与做功时间的比表示物体做功的快慢 60 30 22.5 甲做功最快,丙做功最慢 1.功率表示物体做功的快慢。速度表示运动的快慢 3.公 式 4.单 位 求功率P = W t 功率= 功 时间 2.功率P的定义:功 与做功所需时间 之比 千瓦 kW、兆瓦MW 1kW=103W 1MW=106W W t 物理量 符号 单位 功 W 焦耳J 时间 t 秒s 功率 P 瓦W(瓦特) 功率 二 瓦特 James Watt 英国 1736-1819 瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,为了纪念瓦特,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。 功率1.2kW表示什么物理意义? 抽水机 一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌,上面标有一些数据,功率是其中的一项。 型号:5C11 流量:52m3 /h 吸程:10m 功率:1.2kW 表示物体在1s内做功1200J。 一些动物和交通工具的功率 拉车长时间的功率约为450W 排量为1.6L的家用小轿车的功率约为80kW,6t载重汽车的功率约为125kW. 优秀自行车运动员长时间运动的功率约为70W,短时间运动的功率可达1kW 电力动车的功率约为4200kW,“和谐号”动车8节编组的功率约为4800~8800kW. 蓝鲸游动时的功率可达350 kW 万吨级远洋货轮的功率为7000~23000kW 大石头质量为6 t,起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m,起重机提升大石头的功率是多少? 解 :已知m=6t=6 103 kg, W t = P= 6 104W 15s = 4 103J G 例 F 石头在拉力方向上移动距离 s =1m 由二力平衡可知:拉力F= G = mg = 6 103 kg 10 N/kg = 6 104 N 拉力做的功是W = Fs = 6 104 N 1 m = 6 104 J 功率是 ①写已知信息 ②找出移动距离s 及 和移动距离同一水平方向上的力F,求做W=Fs ③确定做功所用的时间t ④ 求功率P = W t 功的计算 练一练:某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t,在10s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3m,升降机电动机的功率至少是多大? 拉力F= G = mg = 1.2 103 kg 10 N/kg = 1.2 104 N 拉力做的功是W = F s = 1.2 104 N 9 m = 1.08 105 J 解 :已知m=1.2t=1.2 103 kg,t=10s 移动距离s=3 3m=9m 拓展延申 当汽车上坡时,司机经常将挡位换至低档,为什么要这样做呢? P = F v P为定值 汽车最大功率一定,上坡时,通过换用低档降低行驶速度,从而获得较大的前进动力。 功的原理 三 那 F2H2呢? 也 应该是功吧? 同学们的思考很有价值,这里面隐藏着一个重要的物理原理…… 功的定义是 W=Fs, 那么在上一节课“使用 动滑轮”的实验中计算 的 GH1 也是功吧? 我们是不是可以来讨论 GH1 和 F2H2相等的问题呢? 如图甲所示,用弹簧测力计将重物缓慢地提升一定的高度,计算拉力所做的功。设物重为G ,提高的高度为h。所做的功:W1=G h ( 此时 F=G ) 如图乙所示,利用动滑轮把同一个重为G的物体,提高 h 的高度。动力所做的功:W2=F′ s 研究使用动滑轮是否省功 实验 甲 乙 【实验设计】 所以:W1= W2 结论:使用机械做的功和直接用手做的功