11.4 功率 2025-2026学年苏科版物理九年级上册

导入新课 想一想: 小明的教室在五楼,通常上楼需要1min,有一次他快速跑步上楼只用了40s。 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? 做功相等 做功的快慢不同 怎样比较物体做功的快慢呢? 苏科版(2024)九年级上册物理 第十一章 简单机械和功 第 4 课 功率 类 比 怎样比较物体运动的快慢? 怎样比较物体做功的快慢? ①时间相同,比通过路程 ②路程相同,比所用时间 ①时间相同,比较做功的多少 ②做功相同,比较做功的时间 一、功率 我们是如何比较运动的快慢的呢? 15min 10min 你来做裁判,哪个做功快? 做功相同,比较做功所需的时间。 做功 ,机器花的时间少,所以吊臂做功 。 相同 快 你来做裁判,哪个做功快? 15min 15min 时间相同,比较所做功的多少。 相同时间内,吊臂做的功多,所以吊臂做功 。 快 若时间和功都不相同,怎样比较做功的快慢呢? 思考: 15min 10min 做功不同,时间也不同,该如何比较做功的快慢?要比较不同物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素。物体做功的大小,物体做功所用的时间。 类 比 怎样比较物体运动的快慢? 怎样比较物体做功的快慢? ①时间相同,比通过路程 ②路程相同,比所用时间 ①时间相同,比较做功的多少 ②做功相同,比较做功的时间 做功和时间都不相同,如何比较呢? 路程和时间都不相同,如何比较呢? 结论:用 可以比较做功的快慢。 单位时间内通过的路程,即路程与时间的比。比值越大,运动越快。同里比较 可以比较做功的快慢。 该比值越大,做功越快。 一、功率 单位时间内所做的功。 功率 表示物体做功快慢的物理量。 【定义】 【意义】 = 功与做功所用时间的比叫作功率 【公式】 【大小】 【单位】 焦耳(J) 秒(s) 国际单位:W(瓦特,简称瓦) 1W = 1J∕s 物理意义:1秒内所做功是1J 詹姆斯 瓦特 常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW): 1kW=103W,1MW=103kW 70W功率表示什么意思? 一、功率 (a) 人骑自行车时的功率通常为70~100 W (b) 轿车发动机的功率约为100kW (c) 汽车起重机的功率约为200kW (d) “和谐号”动车组的 功率为5~23 MW 图11-36一些功率值 2. 生活中常见的一些功率 生产生活中常用功率表示人或机械做功的快慢,功率是机器的一个重要性能指标。 判断正误 1.机器做的功越多,功率越大。 ( ) 2.机器的功率越大,越省力。 ( ) 4.机器的功率越小,做功越慢。 ( ) 3.汽车的功率越小,速度越慢。 ( ) √ 辨一辨 功率只表示做功的快慢, 功率大做功快. 一、功率 【公式】 3. 功率的计算 【变形公式】 求功: W=pt 求时间: 1.已知P、t求w=? 已知P、w求t=? 11 例:小明从教学楼1楼走到5楼所用的时间为1min,若是跑到5楼只用了40s,他的功率分别约是多少?(g= 10 N/kg) 解:小明体重约为50kg,1楼到5楼高度约为12m,则 一、功率 = W S = 6000J 60S =100W W=Fs=Gh=50kg 10 N/kg 12m=6000J = W S = 6000J 40S =150W 1. 刘明用20N的水平推力使超市的购物车在水平路面上前进了15m,所用的时间是0.5min。在此过程中他做了多少功?功率是多大? 课后习题 实践与练习 2. 一辆轿车在高速公路上以70kW的功率行驶10min。汽车发动机做了多少功? 课后习题 3. 如图所示是我国自行研制的具有国际先进水平的歼-20战斗机。已知发动机用约1.4 105N的推力能使战斗机以二倍声速(设声速为340m/s)飞行,10s内发动机做了多少功?发动机的功率是多大? 【讨论】 为什么汽车爬坡时要减速慢行呢? 3、计算功率的另一公式: P=Fv 汽车上坡减小速度 特别注意 1.只适用于做匀速直线运动的物体 2.计算时各物理量必须使用国际单位制 P发动机功率为定值 P = F v 例 一个物块在大小为 20N 的水平推力 F 的作用下,以 0.5m/s 的速度向前滑行了 10m 的距离,求这个推力的功率。 解: 三、测量人正常上楼时的功率 猜一猜:几名同学进行爬楼比赛,谁上楼时的功率大?考虑了哪些因素? 想一想: (1)如何比较同学上楼时的功率?可以有哪些不同的方案? (2)如果要估测功率的大小,需要测量哪些物理量?用什么工具测量? 思考:要测量同学爬楼梯的功率,根据什么原理进行?应测量哪些物理量?应选择哪些测量工具 ? ①可能质量大的同学功率大; ②可能上楼所用时间短的同学功率大; ③可能上楼的高度越大,功率越大; … … 比较功率大小,可以比较做相同的功所用时间,或比较相同时间做功的多少。 如:让体重相同的同学爬上相同的楼层,比较他们所用时间的多少; 或让同学用相同的时间爬楼,比较上楼的高度与体重乘积的大小。…… 三、测量人正常上楼时的功率 设计实验测量人爬楼梯的功率 人的质量m 所登楼层的高度h 所用的时间t 测量工具: 物理量: 表达式 方案 原理: P 体重计(磅秤) 刻度尺 秒表 实验步骤: 1.用体重计测出被测者的质量m, 算出人的重力G=mg; 2.用刻度尺测出所登楼层的高度h; 3.用秒表测出登楼所用的时间t。 4.计算出自己爬楼的功率。 设计实验,如何测量出上楼的功率?要测量同学爬楼梯的功率,根据什么原理进行?应测量哪些物理量?应选择哪些测量工具 ? 设计记录数据的表格: 实验序号 上楼人的质量m∕kg 上楼高度h∕m 上楼所用的时间t∕s 上楼所所做的功W∕J 上楼的功率P∕W 1 2 3 (5)用同样的方法测量并设计的表格记录每一位同学上楼时的实验数据。 19 ①实验原理:P=W/t. ②实验器材:电子秤、刻度尺和停表。 ③实验步骤: 用体重计(或磅秤)测出自己的质量m; 用刻度尺测出完成一次规范引体向上动作时上升的高度h; 用停表测量出连续完成n次规范引体向上动作时需要的时间t; 计算出自己引体向上的功率。 ④功率表达式: P=W/t=Gh/t =nmgh/t 测量引体向上的功率 二、测量功率 【例题】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)用体重计测量自己的质量m; (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_(填测量器材)记录跳n次所用的时间t; (4)数据处理:平均功率P=_; (5)小明和小华两人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.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大 C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大 秒表 A 课堂总结(1) ①时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。 ②做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快。 ③功与时间都不同,用“功/时间 ”可比较做功的快慢。 ①物理意义:表示做功快慢的物理量。 ②定义:功与做功所用时间的比叫作功率。 ③公式: 功率 ④单位:国际单位是瓦特,1W=1J/s 常用单位有:kW、MW 1kW=103W,1MW=106W ⑤功率计算的推导公式: P=W/t=Fs/t =Fv ①实验原理:P=W/t. ②实验器材:体重计、刻度尺、停表。 ③实验步骤:测质量、测时间、测高度;表达式P=mgh/t 功率 比较做功快慢方法 功 率 测量功率 课堂总结(2) 物理量 定义 物理意义 公式 单位 功W 功率P J(焦) W(瓦) W=Fs P=W/t 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 功与做功所用时间之比叫做功率。 表示做功 的快慢 表示力 的“成效” 功与功率的区别 1.下列关于功率的说法中,正确的是( D ) A.做功越多的物体,其功率越大 B.功率小的机器,做功一定快 C.物体做功所用的时间越短,功率越小 D.时间相同,功率大的机器一定比功率小的机器做功多 D 习题练习 2.某老旧小区改造工地,工人用起重机将重1.2 104 N的施工材料匀速吊上6 m高工作台,用了10 s。施工材料上升的速度是 m/s;起重机对施工材料做功 J,做功的功率是 W。 0.6 7.2 104 7.2 103 习题练习 3. 如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( ) A.W1<W2、P1<P2 B.W1>W2、P1>P2 C.W1=W2、P1=P2 D.W1<W2、P1>P2 C 习题练习 4. 如图甲,粗糙程度不变的水平地而上,物体受到水平向右拉力。拉力大小随时间变化的关系如图乙所示,物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是( ) A.4~6s,物体运动路程为18m B.4~6s,拉力F的功率为12W C.t=1s时,物体受到摩擦力大于2N D.拉力为6N时,物体做匀速直线运动 B 习题练习 $