11.2功率 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第十一章 功和机械能 第２节 功 率 人教版2024 要把几百块砖送到楼顶，采用人工搬运还是起重机搬运，我们对砖块做的功是相同的。然而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，看来做功有快慢之分。那怎样表示做功的快慢呢？ 一、 功率 甲 乙 【思考】如图：人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较的？ 做相同的功，所用时间不同，时间短的物体做功快 起重机快 人慢 一、 功率 相同的时间内，做功多少不一样，做功多的物体做功快 甲 乙 起重机快 人慢 一、 功率 【思考】如图：人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较的？ 【思考】如图：若时间和做功都不相同，又该怎样比较做功的快 慢呢？ 甲 乙 一、 功率 回忆如何比较运动的快慢? 如何比较做功的快慢? 一、 功率 方法1:所用时间相同,做功多的做功快 方法1:所用时间相同,路程大的速度快 方法2:通过相同的路程,用时少的速度快 方法2:做相同的功,用时少的做功快 方法3:看单位时间内通过的路程 方法3:看单位时间内所做功多的做功快 实例分析：甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块砖物重为10N，楼高为3m，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 时间（s） 10 20 20 做功（J） 甲、乙、丙做功分别是多少？ 甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？ 600 600 450 一、 功率 甲 乙 丙 砖数（块） 20 20 15 时间（s） 10 20 20 做功（J） 600 600 450 功/做功时间（J/s） 60 30 22.5 跟运动快慢的比较方法一样，应选取单位时间内做的功进行比较 功与做功时间之比表示物体做功的快慢 一、 功率 J s 1Mw=103kw 1kw=103w 1W表示物体在1s内所做的功为1J 1 W= 1J/s 常用单位：千瓦（kw）、兆瓦（Mw） 功与做功所用时间之比叫做功率。 1．定义： 2．表达式： J/s（焦/秒） 3.国际单位：瓦特，符号 w ， 4.功率的意义：表示做功快慢的物理量 二 、 功率的计算 瓦特 James Watt 英国 1736－1819         在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效低，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。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。 二 、 功率的计算 电力机车功率可达5000kW 慢跑功率约几十瓦 骑车功率约70W 马拉车的功率约为450W 蓝鲸游动的功率可达350kW 轿车的功率约可达200kW 二 、 功率的计算 一些物体的功率 1．功率的公式： 公式： 变形式： 2．功率的另一推导公式： 适用条件：F与v在同一方向上。 变形式： 二 、 功率的计算 不变 想想议议 【想一想】汽车爬坡时为什么会减速？ 当汽车发动机功率已最大时： 降低速度可以获得一个较大的牵引力，便于爬坡！ 增大 减小 练习：功率500w的机械工作20s和功率1000w的机械工作5s哪个做功多？ W1＝P1t1＝500W×20s＝10000J， 二 、 功率的计算 500w的机械做功多 W2＝P2t2＝1000W×5s＝5000J 解：功率500W的机械工作20s所做的功 功率1000W的机械工作5s所做的功 功率大 做功快 ＝ 功率大 做功多 ≠ 例题讲析 解：石头匀速提升，起重机的拉力 起重机提升大石头做的功 起重机提升大石头的功率 解：石头匀速提升，起重机的拉力 起重机的速度 起重机提升大石头的功率 【例题】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？ 方法一： 方法二： 答：起重机提升大石头的功率是4×103 W 一台电动机用2min将一辆观光缆车运送到200m高的山顶，做功1.2×106J，它的功率是多少？一个质量60kg的人，从山脚爬到山顶，大约需要20min，这个人做功的功率大约是多少？ 课堂练习 解：电动机的功率 人的重力 人克服重力做的功 人爬山的功率 答：电动机的功率1×104W；这个人做功的功率100W。 课堂小结 项目比较 功 功率 速度 物理意义 表示做功多少 表示做功快慢 表示运动快慢 定义 力和物体在力的方向上移动距离的乘积 功与做功所用时间之比 路程与时间之比 符号 W P v 公式 W=Fs P=W/t和P=Fv v=s/t 单位 焦（J） 瓦（w） 米每秒（m/s） 联系 W=Fvt P=Fv W=Pt W=Ps/v和P=W/t 功、功率、速度的比较 1.利用拖拉机在泥泞的田里耕地时总比在道路上行驶时速度慢，这是为了（ ） A．减小摩擦阻力 B．增大柴油机的功率 C．提高燃料的利用率 D．增大拖拉机的牵引力 2.甲乙两台机器已知动力之比为5：2，速度之比为1：2，则它们的功率之比为（ ） A．5：1 B．1：5 C．5：4 D．4：3 3.使用机械做功时，下面说法正确的是（ ） A．功率大的机器一定比功率小的机器做功多 B．功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少 C．功率小的机器一定比功率大的机器做功慢； D．以上说法都不对 课堂练习 D C C 4.某型号汽车质量为3.2t，发动机的额定功率为4×104W，匀速行驶时阻力是车重的0.05倍。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （l）发动机所提供的牵引力大小； （2）汽车行驶10min牵引力所做的功； （3）汽车行驶速度的大小。 课堂练习 解：（1）汽车匀速行驶，牵引力等于阻力 （2）汽车行驶10min牵引力所做的功 （3）汽车行驶的速度 答：发动机提供的牵引力1600N；汽车牵引力所做的功2.4×107J；汽车行驶的速度25m/s. 1.一辆汽车发生故障失去动力后，用另一辆汽车将其沿平直道路匀速拉至0.9km外的维修站，用时2min。若拉力720N，则在此过程中拉力对汽车做功的功率是多少？ 答：在此过程中拉力对汽车做功的功率是5.4×103W。 练习与应用 解：拉力对汽车做的功 W=Fs=720N×0.9×103m=6.48×105J 拉力对汽车做功的功率 2.某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2 t，在10 s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3 m，升降机电动机的功率至少是多少？ G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N 电动机做的功 W=Gh=1.2×104N×9m=1.08×105J 货物重力 电动机的功率 练习与应用 P= t W = 1.08×105J 10s = 1.08×104W. h=3m×3=9m 答：升降机电动机的功率至少是 1.08×104W. 解：货物上升的高度 3.功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由功率是0.4kW的耕牛去完成，需要多长时间？ 需要的时间 t牛=P拖 t拖/P牛=（25kW×4h）/0.4kW=250h 答：耕牛所用的时间为250h. 解：依题意，可知 4.一辆卡车以80km/h的速度匀速行驶时发动机的功率为200kW，卡车行驶2h，发动机做的功是多少？卡车的牵引力是多少？ 解：发动机所做的功 W=Pt=200×103W×2×3600s=1.44×109J 卡车2h前进的距离 s=vt=80km/h×2h=160km=1.6×105m 卡车的牵引力 W拖=W牛 即 P拖 t拖=P牛t牛 F= W s = 1.44×109J 1.6×105m =9000N 答：发动机做的功是1.4544×109J，卡车的牵引力是9000N。 练习与应用 物理学科是人类对自然界的探索，是解开宇宙奥秘的关键，让我们为更加了解这个世界的运行规律而学习！ 谢谢聆听，再见！ 老师寄语 $$