11.2 功率 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十一章 功和机械 1 02 功率 2 课前导入 1. 如何比较物体运动的快慢？ （1）_______________；（2）_________________。 2. 为了描述物体运动的快慢，物理学中引入了________，其定义式是___________。 3. 小强体重500 N，在 5 s内跑到5 m高的楼上，则小强做了__________J的功。 小明体重500 N，在l0 s内走到5 m高的楼上，则小明做了________ J的功。 小红体重400 N，在l0 s内跑到6 m高的楼上，则小红做了_________J的功。 相同时间比较路程 相同路程比较时间 速度 v=s/t 2500 2500 2400 3 课前导入 建筑工地上要把几百块砖送到楼顶，人工搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，几分钟就可以完成。这说明机器和人对物体做功的快慢是不同的。 那么怎样表示做功的快慢？ 4 人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？ 不同物体做功时间相同，他们做功的多少可能不同，在相同时间内，做功多的物体做功比较快 课前导入 5 课前导入 比较做功快慢的方法： 方法一：W甲=W乙时，用时间短的则做功快 方法二：t甲= t乙时，做功多的则做功快 思考：若时间和做功都不相同，怎样去比较做功的快慢呢？ 6 课前导入 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 1、甲、乙、丙做功分别是多少？ 600 450 600 2、甲、乙、丙做功谁最快？ 7 课前导入 2、甲、乙、丙做功谁最快？ 甲 乙 丙 砖数（块） 20 20 15 做功（J） 600 600 450 时间（min） 10 20 20 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 8 功率 定义：在物理学中，把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比 t W P = 即 功率＝ 时间 功 国际单位：瓦特，简称瓦，符号W； 常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）； 1kW=1000W，1W=1000mW，1W=1J/s 符号：用P表示 意义：表示做功的快慢。功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢； 公式： 物理意义：机械在1s内做了1J的功 单位： 9 课外延伸——瓦特改良蒸汽机 詹姆斯·瓦特（JamesWatt，1736年1月19日-1819年8月19日），英国著名发明家，第一次工业革命时的重要人物。 1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。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。之后蒸汽机又经过一系列重大改进，成为“万能的原动机”，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”。 10 课堂习题 1、一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经l5s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。其ν-t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，求： （1）整个过程中发动机做的功； （2）汽车的最大速度ν最大。 ①由题可知，整个过程中发动机的工作时间：t=15s+25s=40s， 由P=W/t可得，整个过程中发动机做的功：W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J； ②汽车的重力：G=mg=2 000kg×10N/kg=2×104N。由题意和图象可知，15~40s汽车的速度最大且做匀速直线运动，由二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动时的牵引力 F=f=0.2G=0.2×2×104N=4 000N，由P=Fv可得，汽车的最大速度：v最大= =20m/s 11 课堂习题 2、如图甲所示的是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体，图乙是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图，物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变，从提升物体开始经过120 s后物体刚好全部出水，已知物体的体积V=2 m3，密度ρ=3×103 kg/m3，已知物体浸没在水中上升的过程中，钢绳提升物体的功率P=40 kW，(忽略水的阻力和钢绳重，海水的密度取ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg)求: (1)物体浸没在水中上升的过程中，钢绳提升物体的拉力。 (2)物体全部离开水面后上升的过程中，钢绳提升物体的功率。 12 课堂习题 解：(1)物体的重力 G=mg=ρVg=3×103 kg/m3×2 m3×10 N/kg=6×104 N; 物体受到的浮力 F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3=2×104 N; 钢绳提升物体的拉力 F拉=G-F浮=6×104 N-2×104 N=4×104 N。 (2)由P=Fv得，物体上升的速度v= =1 m/s; 离开水面后钢绳提升物体的功率: P'=F'v=Gv=6×104 N×1 m/s=6×104 W=60 kW 13 课堂习题 3、①一台电动机用2min将一个高空缆车运送到山顶，完成1.2×106J的功，它做功的功率是多少？ ②一个质量为60kg的人，从山脚爬到山顶大约需要20min，这个人克服重力做功的功率是多少？（山脚到山顶的高度差为200m） 解：(1)电动机做的功W1＝1.2×106J，所用时间t1＝2×60s＝120s. 电动机的功率为 (2)爬山过程中人克服重力做的功W2=mgh,所用时间t2=20×60s=1200s 人的功率为 答：电动机的功率是104W，人爬山的功率约为100W. 14 课堂习题 4、如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×103km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N，求在这次测试中： （1）汽车受到水平方向的牵引力； （2）汽车牵引力的功率。 15 课堂习题 5、为保家卫国，加强国防建设，我国自主研制了一款两栖坦克，坦克发动机最大功率为440kW，满载时质量是24t，在野外陆地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。请完成下列问题： （1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？ 16 课堂习题 5、为保家卫国，加强国防建设，我国自主研制了一款两栖坦克，坦克发动机最大功率为440kW，满载时质量是24t，在野外陆地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。请完成下列问题： （2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强多大？ （3）在某次演习中，坦克以最大功率在水中行驶10min，发动机所做的功是多少？ 17 感谢您欣赏 THANKS 18 $$