内容正文:
沪科版 八年级全一册
第10章 功与机械能
10.2 功 率
教学目标
1.能用比较的方法得出功率的概念。
2. 知道功率单位的含义并能形成 具体的概念。
3. 会计算简单的功率问题
教学重点难点
教学重点
教学难点
1.知道功率,能用生活实例说明功率的含义;
2.能了解一些机械的功率估计值。
1.了解一些做功快慢的估计值。
2.能将功率与日常生活结合起来,并会进行简单计算。
你愿意选择哪种方式工作呢?为什么?怎样表示他们做功的快慢呢?我们以前学过速度,想一想速度是用来表示什么的物理量?对比一下,如何描述做功的快慢?
新课导入
复习导入
我们是如何比较运动的快慢的?
相同时间比路程
相同路程比时间
如果路程和时间都不相同呢?
比单位时间内通过的路程。
新课导入
一 做功快慢的比较
触类旁通:那我们又该如何比较做功的快慢呢?
(1)相同时间比做功:相同时间内,谁做的功多,谁做功就快。
(2)做相同功比时间:做一样多的功,谁花的时间少,谁做功就快。
如果做功不同,时间也不同,该如何比较做功的快慢?
探究新知
一、做功快慢的比较
(1)现象探究:比较做功相同时间不同
①如图(a)(b)所示,两位搬运工人均从一楼搬运物体到楼上。若他们上行楼层的高度相同、物重相同,但所用时间不同,你能判断谁对货物做功快吗?请与同学交流你的判断方法。
(a)工人做功快。因为二人做功相同,(a)中工人所用时间少,所以做功快。
②如图(a)(b)所示,两位搬运工人均从一楼搬运物体到楼上。若他们上行楼层的高度相同、时间相同,但物重不同,你能判断谁对货物做功快吗?请与同学交流你的判断方法。
(a)中工人做功快。因为二人做功所用时间相同,(a)中工人做功多,所以做功快。
(2)现象探究:比较时间相同做功不同
探究归纳:做功的快慢与做功的多少和做功时间这两个因素有关。
比较做功快慢的方法:
做功相同,做功时间越少
做功时间相同,做功越多
如果做功多少、做功时间都不同,怎样比较?
做功越快
二 功率的计算
瓦特
定义:功与做功所用的时间之比叫做功率。
物理意义:表示物体做功的快慢。
公式:
国际单位:
焦耳(J)
秒(s)
焦耳/秒(J/s)
瓦特(W)
1 W = 1 J/s
1 s 内做了 1 J 的功
常用单位:千瓦(kW)——1 kW = 1000 W
P=
功率=
=
P=
詹姆斯·瓦特,英国发明家,第一次工业革命的重要人物。
1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进,使之成为“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,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”。
瓦特 James Watt
骑车功率约70 W
百米飞人的功率可达1kW
轿车的功率约可达200 kW
电力机车和内燃机车的功率可达5 000 kW
万吨豪华游轮的功率可达1万kW
鲸游动时功率可达350kW
常见的一些功率
功率
麻雀飞行时的
功率约为8W
家用轿车发动机
的功率约为80kW
汽车起重机的
功率可达320 kW
动车组的功率
为 5.5~20 MW
三、功率第二个公式
F表示物体受的力,v表示物体的运动速度。
特别提醒:
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
适用条件:物体做匀速直线运动,F与v在同一条直线上。
功率是描述做功快慢的物理量。它虽然与做功多少和所用时间长短有关,但它不是由功或时间单独决定的,而是由两者共同决定的。只有同时确定功和时间,比较他们的比值,才能比较功率的大小。
F
速度v
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。
课堂习题
速度(v)
物理意义 物体运动快慢
方法一 相同t,比较s
方法二 相同s,比较 t
方法三
定义 路程比
时间
单位 m/s、km/h
功率(P)
物体做功快慢
相同t,比较w
相同w,比较t
功比
时间
瓦特:1W=1J/s
速度与功率比较
功率与功的比较
功 功率
物理意义
概念
符号
公式
单位
联系
力的作用成效
表示做功的快慢
力与物体在力的方向上移动距离的乘积
功与做功所用的时间之比
W
P
焦耳(J)
瓦特(W)
W = Fs
W = Pt
P=
物体在单位时间内所做的功
2.功率是表示 的物理量
所用时间相同,做功多的做功快
做相同的功,用时少的做功快
看单位时间内做功多的做功快
课堂小结
功率
1.定义:
做功快慢
比较做功的快慢
P =
W
t
功率
P =
Fv
1.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
C
课后习题
19
2.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 :因为起重机匀速大石头的拉力宇大石头所受的重力相等,即
F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×103 N
石头在拉力方向上移动的距离 s =1m
拉力做的功是:W = Fs = 6×103 N ×1 m = 6×104 J
起重机提升水泥板的功率是
课后习题
20
3. 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?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?
解:这台电动机的功率是
这个人做功的功率是
课后习题
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