11.4 功率（2）-2024-2025学年九年级物理上册同步新授课课件（苏科版）

1．物理学中，将____与_____________ 的比，叫做功率，大小等于___________________，功率是表示做功_______的物理量。 2.物理上用符号________表示功率，用符号________表示功，用符号________表示时间，则功率公式为：_________________ 3．功率的单位_______，简称________，符号：_________。 常用单位：________________、__________________。 功 做功所用时间 单位时间内做的功 P W t P=W/t 瓦特 瓦 W 复习回顾 快慢 千瓦（kW） 兆瓦（MW） 4．如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的 大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A．W1＜W2 P1＜P2 B．W1＞W2 P1＞P2 C．W1＝W2 P1＝P2 D．W1＜W2 P1＞P2 C 四、功率 第2课时 学习目标 1．经历估测人上楼功率的设计过程，能估测出自己缓步和快步上楼的功率。 2. 通过分析和比较，会估算人常见运动的功率。 3. 经历功率公式的变形推导过程，能表述功率恒定汽车的牵引力与速度的关系。 思考： 如何比较体重相同的两位同学上楼的功率？ 思考： 功率比较 比较方法： 如果两个同学的体重不同，又如何比较它们上楼的功率呢？ 讨论：同一个人缓步上楼和快步上楼的功率一样吗？ （1）上楼的时间相同，比较上楼的高度。 （2）上楼的高度相同，比较上楼的时间。 测出上楼的功率 你想知道你自己缓步上楼和快步上楼的功率是多大吗？ 不一样，上楼高度相同时，人所做的功相同，缓步上楼比快步上楼的时间长，所以人快步上楼的功率比缓步上楼的功率大。 估测上楼时的功率 想一想: 如果要求估测出功率的大小，需要测量哪些物理量？应用什么测量工具？ P ＝ W t ＝ Gh t 测量量： 测量的工具： 1 2 3 功率/w 上楼的时间/s 楼的高度/m 体重/kg 设计表格： 功率估测 测量原理： 人的体重G、楼的高度h、上楼的时间t 体重计、刻度尺、秒表 思考： 如何粗略测量楼的高度？ 6 4 3 2 1 5 7 8 9 10 11 12 13 功率估测 估测引体向上的功率 想一想: 如果要求估测出功率的大小，需要测量哪些物理量？ P ＝ W t ＝ Gh t 测量量： 测量工具： 测量原理： 人的体重G、手臂的长h、完成引体向上的时间t 体重计、直尺和秒表 例：为测出自己做引体向上时的功率，小明测出30秒内他做了8个引体向上，则他做引体向上时的功率约是（　　） A．8W B．80W C．800W D．8000W 功率估测 B 风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。 （1）观察实验装置，小明是通过测量细线对_________做功的功率来测定风车做功的功率； （2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、__________和_____________； （3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P＝_____________（表达式中的物理量均用符号表示）； （4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏_______。 同步训练 回形针 刻度尺 秒表 mgh t 小 思考：汽车有多个档位，档位的高低是与功率恒定的汽车运动速度大小相对应。为什么生活中开车上坡的时候一定要挂低档呢？ 回顾：在阻力相同情况下，汽车上坡与在平直公路上行驶时，对牵引力的要求有什么不同？ P ＝ W t ＝ F · s t 公式变形 公式推导： ＝Fv 汽车上坡比在平直功率上行驶时，所需的牵引力更大。 由P=Fv得F=P/v可知：汽车发动机最大功率是一定，为获得等大的牵引力，应减小汽车的速度。所以汽车上坡时要挂底档。 同步训练 如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能四轮汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能。已知汽车总重为1.5×104N，不考虑外界因素影响，汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图乙所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度（v）与时间（t）图像，g取10N/kg。求： （1）汽车匀速行驶时的功率； （2）0﹣20s汽车牵引力做的功。 解：（1）由图乙可知，汽车匀速行驶时的速度v＝20m/s， 汽车匀速行驶时受到的阻力： f＝0.06G＝0.06×1.5×104N＝900N 因为汽车做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，汽车的牵引力： F＝f＝900N 汽车匀速行驶时的功率： P＝W/t＝Fv＝900N×20m/s＝1.8×104W （2）如图乙所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度（v）与时间（t）图像，0﹣20s汽车牵引力做的功： W′＝Pt＝1.8×104W×20s＝3.6×105J 1. 估测人上楼时的功率 原理： P ＝ W t 课堂小结 ＝ Gh t 测量量： 测量工具： 人的体重G、楼的高度h、上楼所用时间t 体重计、直尺和秒表 2. 功率公式变形 P ＝ W t ＝ F · s t ＝Fv 1．参加今年昆山市初中毕业学业考试的王小鹏同学听到考试预备铃响了，考室还在四楼呀!一口气从一楼跑到四楼考室，所用时间为30秒。他上楼过程克服自身重力做功的功率最接近（　 ） A．1.5W B．15W C．150W D．1500W 2．某学校购买了一箱体育器材，小明将它从一楼搬到四楼，小华想对小明在搬运器材过程中对箱子做功的功率进行测量。则下列物理量不需要测量的是（　 　） A．箱子的质量 B．小明从一楼走到四楼通过的路程 C．一楼到四楼的高度 D．小明从一楼走到四楼所用的时间 3．某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大，怎样比较谁爬楼的功率最大；讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h；②从一楼到达五楼所用的时间t；③每个同学的体重G；下面比较方案中可行是（　 　） A．比较t的大小 B．比较G的大小 C．比较G/t的大小 D．比较h/t的大小 检测反馈 C B C 5．如图为某举重运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片，杠铃的质量为100kg，则杠铃重为 _______N。已知照片中杠铃的实际直径是40cm，根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的平均功率约为 _______W。（g取10N/kg） 6．2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市隆重举行，本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，机器人技术成亮点。如图是一款智能送餐机器人，其重力是300N，如果机器人在水平路面上以0.4m/s的速度沿直线匀速运动10m，它所受到的阻力为100N，则机器人的重力做功 _______J，牵引力对机器人做功的功率为 _______W。 7．小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。在10～20s内水平推力做功 _______J，水平推力的功率为 _______W。 检测反馈 8．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动： （1）他需要的测量工具分别是：测量身体质量m的磅秤、测量爬楼的高度h的_____________和测量时间t的_____________（填写测量器材）。 （2）利用所测物理量计算功率的表达式是P＝_____________。（用上述符号表达） （3）测得小科的质量是50kg，他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则小明登楼的功率是　 　_____________W（g取10N/kg）。 1000 1200 0 40 360 36 刻度尺 秒表 mgh t 150 9．扫地机器人正逐渐进入我们的生活。如图甲所示的扫地机器人，质量为3kg，它在水平地面上运动时。所受推力与速度的关系如图乙所示。该扫地机器人所提供的水平推力为150N时，扫地机器人在水平地面上沿直线匀速运动30s。求此过程中： （1）水平推力做了多少功？ （2）水平推力的功率是多大？（g取10N/kg） 检测反馈 解：（1）由图像可知，水平推力为150N时扫地机器人在水平地面上运动的速度为0.5m/s，匀速运动30s通过的路程： s＝vt＝0.5m/s×30s＝15m P ＝ W t ＝ 2250J 30s ＝75W 水平推力做的功 W＝Fs＝150N×15m＝2250J （2）则水平推力的功率：