11.2 功率 2024－2025学年人教版物理八年级下册

第2节 功率 第十一章 功和机械能 1 1）作用在物体上的力。 2）物体在力的方向上移动一段距离。 1、做功的两个必要因素： 2、公式： W = Fs 小明的家在五楼，通常上楼需要1.5min，有一次他快速跑步上楼只用了40s。 请同学们看下面的事例： ①小明在两种情况下，做的功是否相同？ ②小明在两种情况下，做功的快慢是否相同？ 分析： 小明上楼前后两次升高的高度h相同，因为重力相等，根据W=Fs=Gh可知，做功相等。 由于两次上楼所用时间不等，所以做功的快慢不同。 用时10min 用时10min 用时15min 用时10min （1）时间相同，做功多的，做功快； （2）做功多少相同，时间少的，做功快 一、比较做功快慢的方法 4 一、比较做功快慢的方法 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块砖重为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 甲、乙、丙做功分别是多少？ 600 450 600 甲、乙、丙做功谁最快？ 应选取同一标准进行比较。 一、比较做功快慢的方法 甲 乙 丙 砖数（块） 20 20 15 做功（J） 时间（min） 10 20 20 600 450 600 60 30 22.5 选取时间为标准进行比较 功与做功时间的比表示物体做功的快慢。 (J/min) 所做的功 做功时间 所做的功 做功时间 （P） 二、功率 ①功率的物理意义：表示物体做功的快慢。 ②功率的定义：功与做功所用时间之比叫做功率， 它在数值上等于单位时间所做的功。 ③公式: ④单位: 功率 P 物体在1 秒内所做的功为1焦，则其功率为1瓦。 国际单位：瓦特 ，简称：瓦，符号 w 常用单位：千瓦 （kw）、兆瓦（Mw） 时间（s） 功 （J） 功率（w） 即：1w=1J/s 7 詹姆斯·瓦特在1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机，之后又经过一系列重大改进，使蒸汽机在工业上得到广泛的应用。他使人类进入“蒸汽时代”。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为瓦特（w）。 詹姆斯·瓦特 （P） 二、功率 做功相等，做功快慢可能不同。 （1）功率表示做功的快慢，功率越大，做功越快； 功率越小，做功越慢。 （P） 二、功率 表示：_______________________80J （2）功率的大小表示单位时间内做功的多少。 1秒内做功 小明推车做功的功率为80W， （P） 二、功率 骑车功率约70 W 步行功率约几十瓦 百米飞人的功率可达 1 kW （P） 二、功率 11 测量人爬楼梯的功率 （P） 二、功率 测量原理： G P= W t 体重秤 秒表 W=Gh=mgh 刻度尺 匀速 h 1.一辆汽车以36km/h的速度向右做匀速直线运动，已知发动机的功率是60kW，求： （1）10min内汽车发动机做功多少？ （2）这辆汽车受到的阻力是多大？ P= W t 解：（1） 得 由 P= W t W=Pt =60×103 W ×600s =3.6×107 J W P t W=Pt 1.一辆汽车以36km/h的速度向右做匀速直线运动，已知发动机的功率是60kW，求： （1）10min内汽车发动机做了多少功？ （2）这辆汽车受到的阻力是多少N？ F支 G F f阻 f阻=F W=Fs f阻 s=vt =10m/s×600 s =6000m 由 W=Fs 得： F= W s = 3.6×107 J 6000 m =6000N ∵汽车作匀速直线运动 ∴f阻与F二力平衡 f阻=F=6000 N 平衡状态，受力平衡 v t s=vt 1.一辆汽车以36km/h的速度向右做匀速直线运动，已知发动机的功率是60kW，求： （1）10min内汽车发动机做了多少功？ （2）这辆汽车受到的阻力是多少N？ F支 G F f阻 f阻=F P=Fv v 方法二： F= P v P f阻 P = W t = Fs t = Fv v =36 Km/h = 10 m/s F= = = 6000 N P v 6000w 10 m/s ∵汽车作匀速直线运动 ∴f阻与F二力平衡 f阻=F=6000 N 一个匀速直线运动物体的功率： F表示物体受的力，v表示物体的运动速度。 P = W t = Fs t = Fv P= Fv W N m/s （P） 二、功率 16 物体受拉力F，沿拉力方向做匀速直线运动时，拉力F的功率： 为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 分析：机车发动机的功率是保持不变， 由 换用抵挡，减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大； P = W t = Fs t = Fv P = W t = Fs t = Fv （P） 二、功率 17 三、课堂小结 功率 比较做功的快慢 相同时间比做功的多少 做相同的功比所用时间的长短 概念 功与做功所用时间之比 计算 定义式：P=— 推导式：P=Fv W t 物理意义 表示物体做功的快慢 单位 瓦特 ，简称：瓦，符号 w 四、巩固练习 1、大石头质量为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：匀速提升：F=G=mg=6×103 kg×10 N/kg=6×104 N t W P = = 6×104J 15s = 4×103W W= Fs=60000 N×1 m=6×104J 四、巩固练习 2、物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1=4m/s的速度向右做匀速直线运动；在同一水平面上，物体A在水平拉力F2作用下，以v2=6m/s的速度向右做匀速直线运动。两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1_____W2 (选填“>”“<” 或“=”)，两次拉力的功率P1_____P2 (选填“>”“<” 或“=”)。 = < 四、巩固练习 3、春游时，在一座山脚下，明明和祥祥决定进行爬山比赛。他们同时出发，结果又同时到达山顶，想判断谁的功率大，还需知道的物理量是（ ） A.山的高度 B.两人的体重 C.爬山的时间 D.两人的身高 B 四、巩固练习 4. 下列四组数据给出了4个力做功与做功所用的时间，其中功率最大的是（　　） A．40 J，8 s B．80 J，8s C．80 J，10 s D．90 J，10 s B 四、巩固练习 5. 一位父亲与他5岁的儿子磊磊一起上楼回家，下列说法中错误的是 (　　) A. 爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少 B. 爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多 C. 爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大 D. 爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大 C 四、巩固练习 6. 如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是 (　　) A. 他的质量 B. 单杠的高度 C. 每次身体上升的高度 D. 做“引体向上”的时间 B 四、巩固练习 7. 中考体育测试的跳绳项目中，某同学在1 min内跳了180次，每次跳的高度大约为5 cm。他跳绳时的功率大约为 (　　) A. 1 000 W　　　　　　　　　 　B. 100 W　　 C. 10 W　　 D. 1 W B 四、巩固练习 8. 如图1所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块在区域①和②上运动的v-t图象，则 （　　） A．区域①路面的粗糙程度比②的大 B．拉力在区域①中做功的功率比②的小 C．物块在区域①上所受的摩擦力等于2N D．物块在区域③上运动的时间可能为1s B 四、巩固练习 9. 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? G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N h=3×3m=9m W=Gh=1.2×104N ×9m=1.1×105J P= 1.1×104W 四、巩固练习 10. 一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h。汽车行驶2h，发动机做的功是多少?卡车的牵引力是多大?   W=Pt= 2.02×105W×2×3600s=1.45×109J s=vt= ×2× 3600s=1.6×105m F= 9.1×103N 四、巩固练习 11．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉同一木箱，在力的作用下移动的距离SAB＝SCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率（ ） A．AB段做功较多 B．CD段做功较多 C．AB段与CD段做的功一样多 D．AB段的功率比CD段的功率大 C 四、巩固练习 12. 质量为50kg的物体，用50N的水平推力使它在粗糙水平面上以2m/s的速度匀速移动10m。问: （1）推力功率多大？ （2）重力的功率多大？ （2）重力没有做功，所以功率为0. （1） s=vt = 5s 推力做功为 W=FS= 50N×10m=500J 功率为 P=W/t=500J/5s=100W $$