10.2 功率 课件-2024-2025学年沪科版物理八年级全一册

第二节 功率 第十章 功与机械能 1 1.了解功率，能用生活实例说明功率的含义。 2.了解一些做功快慢的估计值。 3.能将功率与日常生活结合起来，并会进行简单计算。 学 习 目 标 2 挖沟的时候，可以人工挖，也可以用挖掘机挖。 比较看看，哪种方法工作省时省力效率高？ 新 课 引 入 重物相同，做一样多的功，所用时间不同。 新 课 讲 解 一、做功快慢的比较 在相同的时间内，桌子更重，做功多少不一样。 比较做功快慢的方法。 方法一： 做功相同时，用时间短的则做功快； 方法二： 做功所用时间相同时，做功多的则做功快。 若时间和做功都不相同，怎样去比较做功的快慢呢 （a） （b） （a） （b） 比较做功快慢的方法与前面学过的那个知识相似？ 如何比较运动的快慢？ 方法一:所用时间相同, 路程大的速度快 方法二:通过相同的路 程,用时少的速度快 方法三:看单位时间 内通过的路程 如何比较做功的快慢？ 方法一:所用时间相同,做 功多的做功快 方法二:做相同的功,用时 少的做功快 方法三:看单位时间内 所做功的多少 类 比 1．定义：功与做功所用的时间之比叫做功率 数值上等于单位时间内所做的功。 2．表达式： 3．国际单位： 常用单位：1 kW= 103 W 1 MW= 106 W （P） 焦耳 秒 瓦特 焦耳/秒 (瓦、W) 二、功率 瓦特是英国发明家。瓦特的主要成就是制造出第一台有实用价值的蒸汽机，使人类进入“蒸汽时代”。人们为了纪念这位伟大的发明家，以他的名字“瓦特”来命名功率的单位。 瓦 特 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：52 m3 /h 吸程：10 m 功率：1.2 kW 功率1.2 kW表示什么物理意义？ 表示机器在1 s内做功1 200 J。 抽水机 人、一些动物和交通工具的功率 优秀自行车运动员长时间运动的功率约为480 W，短时间运动的功率可达2 kW 排量为2 L 的家用小轿车的功率约为110 kW，10 t 载重汽车的功率约为180 kW 马长时间拉车的功率约为750 W 人、一些动物和交通工具的功率 某型号电力机车的功率约为7 200 kW，“复兴号”动车总功率可达10 000 kW 蓝鲸游动时的功率可达350 kW 万吨级远洋货轮的功率为7 000 ～ 23 000 kW 某人用图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3 kg，若小腿拉绳使重物在3 s 内匀速上升0.5 m，试求绳子拉重物的功率。（不计摩擦力，g 取10 N/kg） 分析 重物被匀速提升时，绳子对重物拉力的大小等于重物所受重力的大小，根据计算出拉力做功，再根据就可求出绳子拉重物的功率。 某人用图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3 kg，若小腿拉绳使重物在3 s 内匀速上升0.5 m，试求绳子拉重物的功率。（不计摩擦力，g 取10 N/kg） 解 由题意，重物的质量3 kg，重物移动的距离0.5 m，经历的时间3 s。 重物匀速上升，由二力平衡条件，绳子对重物的拉力大小 3 kg×10 N/kg = 30 N 绳子拉重物做的功 30 N×0.5 m = 15 J 绳子拉重物的功率 5 W 所以，绳子拉重物的功率是5 W。 讨论 拉力做功的快慢与重物移动的快慢有什么关系呢？ 我们可通过哪些方式改变绳子拉重物的功率，满足不同的锻炼需求？ 拉力做功的快慢即拉力的功率，与重物移动的快慢成正比。重物移动速度越快，拉力做功就越快。 改变绳子拉重物的功率，可从以下方面入手：改变重物质量或改变拉重物的速度，进而改变功率，满足不同的锻炼需求。 　 1.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 ：因为起重机匀速提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等，即 F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N 石头在拉力方向上移动的距离 s =1m 拉力做的功是W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J 起重机提升大石头的功率是 练一练 2.（1）一台电动机用2 min将一辆观光缆车运送到200 m高的山顶，做功1.2×106 J，它的功率是多少？ （2）一个质量60 kg的人，从山脚爬到山顶，大约需要20 min，这个人做功的功率大约是多少？ （1）已知：W = 1.2×106 J t1= 2 min 解： （2）已知：m = 60 kg t2= 20 min 解： 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： 思考：为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 机车发动机的功率一般是一定的（保持不变），牵引力的大小和运动速度成反比。减小车辆的速度就会使车辆的牵引力增大；反之，增大车辆的速度就会使车辆的牵引力减小。 P = W t Fs t = 拓 展 功率 功率 功与做功所用的时间之比叫做功率 物理意义 表示物体做功快慢的物理量 功率的表达式 P = W t 课 堂 小 结 当 堂 检 测 1.关于功率，判断下列说法的正误。 ①功率越大的机器做的功越多（　） ②汽车发动机功率越大，汽车的速度越大（　） ③单位时间内做功越多，则功率越小（　） ④机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度（　） ⑤物体做功越多，功率越大（　） ⑥物体做功时间越短，功率越大（　） ⑦物体做功越快，功率越大（　） ⑧物体做功时间越长，功率越大（　） √ √ × × × × × × 2. 四个同学进行登楼比赛,如果规定“功率最大者获胜”,那么胜出者一定是（ ） A.体重最大的那个　　　　B.力气最大的那个 C.速度最快的那个 D.做功最快的那个 D 21 3.一列时速为200km/h的列车从荆门站驶出,在平直轨道上匀速行驶100km,在运行过程中的机车牵引功率为4800kW。则该列车在这段时间内所做的功、列车受到的阻力分别是(　　) A.8.64×109J　 4.8×104N B.8.64×109J　 8.64×104N C.4.8×109J　 4.8×104N D.4.8×109J　 8.64×104N 【解析】列车行驶100km的时间: 列车的牵引力所做的功=4800×103W×1.8×103s=8.64×109J;列车的牵引力，由于列车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,故列车受到的阻力8.64×104 N。故选B。 B 4. 第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50 kg的物体匀速举高1 m，用时2 s，此过程中对物体做功　　　　J，功率为　　　　W。（g取10 N/kg） 500　 250 5.在学习了功率知识后，小红想测出自己从一楼到四楼的功率。现有如下器材： A.天平　　　B.弹簧测力计　　　C.台秤 D.停表　　　E.温度计　　　　　F.皮尺 （1）请帮小红选择合适的测量工具（填序号）：　　　　。 （2）请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量。 （3）请帮她设计一个实验表格。 （4）请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式。 CDF ①用台秤测出小红的质量为m； ②用皮尺测出从一楼到四楼的高度为h； ③用停表测出小红从一楼到四楼所用的时间为t。 6.某型号汽车发动机的额定功率为6×104 W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1 800 N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： (1)发动机所提供的牵引力； (2)汽车行驶的速度； (3)行驶5 min时牵引力所做的功。 解：(1)由于汽车匀速行驶时，受平衡力的作用，所以牵引力：。 (2)由得，汽车匀速行驶时的速度： 33.3 m/s (3)行驶5 min时牵引力做功： 6×104 W×5×60 s＝1.8×107 J。 $$