11.4 功率 -2024-2025学年苏科版物理九年级上册

第十一章 简单机械和功 11.4功率（1） 学习目标 1.知道功率的概念和物理意义 2.掌握功率的定义式、单位 3.了解常见物体运动时的功率 4.活动——估测上楼时的功率 创设情境——谁做功快？ 挖掘机和工人同时挖掘 步行上楼 跑步上楼 类比 物理学中如何比较物体运动的快慢？ 功率 物理学中，把功与做功所用时间的比称为功率，功率是描述物体做功快慢的物理量. 定义 公式 国际单位 瓦特，简称瓦，符号 W . 1 W = 1J/s 变形公式 常用单位 千瓦(kW)、兆瓦(MW) 1 kW=103 W 1 MW=106 W 功率单位换算 物理意义 1W表示1s内做了1J的功 特别注意 计算时必须使用国际单位制    在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。 瓦特 James Watt 英国 1736—1819年 瓦特与蒸汽机 瓦特与蒸汽机 早期蒸汽机 蒸汽机车 关于功率常见的概念辨析 做功越多，功率越大 做功时间越短，功率越大 功率越小，做功越少 功率越大，做功时间越短 功率越大，做功越快 做相同的功时功率越大，用时越短 部分运动物体的功率 昆虫功率约为 2×10 -5 W 慢跑功率约为 30~60 W 公路赛车手骑行 时平均功率约为 300 W 博尔特百米冲刺 时峰值功率约为 1 kW 部分运动物体的功率 部分汽车的功率可达 200 kW 蓝鲸游动时功率约 350 kW 内燃机车功率 可达5 MW 复兴号动车组最大 功率可达20 MW 部分运动物体的功率 30万吨货轮的功率可达 30 MW 我国第一艘服役航母“辽宁号” 发动机总功率约为 147 MW 功率的另一种单位——马力 阅读教材P20生活·物理·社会，并回答问题 1英制马力(hp)的定义：在1min内把33 000磅(约 15 000 kg)的物体 举高1英尺(约 0.304 8 m)所需的功率，请计算1hp相当于多少W？ 课外补充：查询公制马力(ps)与英制马力的区别 估测上楼时的功率 提出问题 咱们班同学中，谁上楼时的功率更大？ 猜想假设 1.胖子上楼时克服重力做功多，功率可能大 2.跑步快的人上楼时间短，功率可能大 实验器材 3.灵活的胖子功率可能大 估测上楼时的功率 设计实验 1.用体重秤测量同学的质量m 2.用秒表测出人上楼所用的时间t 3.用卷尺测出人上楼的高度h 4.计算该同学上楼时的功率P 活动中一定要 注意安全！ 估测上楼时的功率 交流评估 1.人上楼所用的时间t 应该略长些还是略短些，为什么？ 2.人上楼的高度h 是整栋楼的高度还是楼梯的长度？ 3.比较两位同学上楼时的功率P 时可控制那个物理量相同？ 【2022南京秦淮区期中】跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利 用 所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）. (1)用体重计测量 _______(填物理量名称及对应字母)； (2)估测自己平均每次跳起的高度h (人的重心上升的高度)； (3)用计时器记录跳n 次所用的 _______(填物理量名称及对应字母)； (4)小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P = (用以上的字母表示)； (5)若两位同学想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同)，则_______； A.跳的时间短的功率大 B.相同时间完成相同次数，体重大的功率大 C.体重相同，跳的时间长的功率大 D.条件不足，无法比较 (6)跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在1min内运动员总共跳绳 _____次，克服重力做功的平均功率为 _____W.(g=10N/kg) 例1 质量m B 时间t 180 135 说说你从本节课中得到了什么？ 课堂小结 布置作业 1.小册 2.大册 第十一章 简单机械和功 11.4功率（2） 学习目标 1.知道功率的推导式的推导过程 2.运用功率的公式解决估算、计算问题 复习导入 1.功率的定义？ 2.功率的公式和两个变形公式？ 3.功率的国际单位、常用单位、各单位之间的换算关系？ 4.说出50W的物理意义 功率的第二个公式 1.（初中阶段）只适用于做匀速直线运动的物体 特别注意 2.计算时各物理量必须使用国际单位制 【2022金昌市中考真题】小勇放学后，背着重40 N的 书包沿水平路面走了200 m，用时3 min，又用1 min爬上了大约9 m高的四楼回到了家，小勇的重力为600 N.则他在回家过程中对书包所做的功为______J，他所做总功的功率是______W 例2 360 96 （1）对书包所做的功就是克服书包重力所做的功. 分析 （2）他所做的总功应是什么？ 公式 的应用 公式P = Fv 的应用 当坡路较长或较陡时，司机开车上坡总将档位换成低档。这是为什么? 根据公式: P = Fv ，功率 P 一定时，速度 v 越小，牵引力 F 越大。当汽车最大输出功率一定时，通过换用低档降低行驶速度，从而获得较大的牵引力。 【2022重庆中考真题】“共建卫生城市，构建 美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘 的情段.某次喷酒完后，该车在的牵引力作用下，匀速 通过200 m的平直道路用时20 s.求： （1）此过程中该车的速度； （2）此过程中该车牵引力的功率. 例3 （1）求解速度需要用到什么公式？ 分析 （2）求解牵引力的功率可以用什么公式？ 公式P = Fv 的应用 10m/s 4×104W 【2022南京二模】如图所示是某品牌太阳能汽车，它 不仅环保，而且使用成本较低。该车以18 km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6 km，此时若该车的输出功率为800 W.求：此过程中该车受到的阻力?牵引力所做的功? 例4 （1）阻力能直接求解吗？需要依据什么原理？ 分析 （2）能否先求出牵引力所做的功？ 公式P = Fv 的应用 160N；5.76×104J 功率的估算 双杠屈臂伸是中学生体育测试的项 目之一，若一个普通中学生在30 s 内共计完成 12次标准双杠屈臂伸，该学生 此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　） A．30W B．60W C．90W D．120W 例5 运用什么公式求解平均功率？ 分析 相关功率的图像信息类问题 【2022齐齐哈尔中考真题】如图甲所示，放在水平地面上的 物体在水平推力 F 的作用下做直线运动。当水平推力为 F1 时，物体运动的路 程与时间关系如图乙所示：当水平推力为F2 时，物体运动的速度与时间关系如图丙所示。则F1 ______ F2 ，若两次推力的功率分别为P1、P2，则P1______ P2（两空均选填 “大于”、“等于”或“小于”） 例6 等于 小于 说说你从本节课中得到了什么？ 课堂小结 布置作业 1.小册 2.大册 $$