11.2 功率 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下学期
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕功率的概念、公式、计算及应用展开,通过周末实践活动(测量体重、楼梯高度、上楼时间)引导学生计算做功并思考比较快慢,迁移速度比较方法(相同时间比路程、相同路程比时间),用比值定义法引入功率,搭建前后知识支架。
其亮点是以科学探究为起点(实践测量数据),通过科学思维中的类比迁移(速度→功率)构建概念,结合生活实例(骑车、轿车功率)和铭牌解读强化物理观念。小结系统梳理定义、意义、公式及比较方法,学生通过实践提升探究能力,教师可借助完整结构和实例优化教学。
内容正文:
功率
第2节
第十一章 功和机械能
掌握功率的定义式、推导式及单位。(重点)
02
知道功率的概念及物理意义。(重点)
01
会用功率公式进行简单计算。(重点)
03
了解功率在实际生活中的应用。
04
学习目标
周末完成物理量取材,填写表格。
1.求自己重力G:学生身着夏季校服称自己体重并记录;
2.求5层楼高度
①用刻度尺测量多个阶梯的高度,求每个阶梯平均高度;
②数5层楼的总阶梯数并记录;
3.记录2次上楼梯的时间
以上数据均要求尽量减小测量误差。
体重(G/N) 2次上5层楼的平均用时(t/s) 平均每个阶梯高度(h/m) 5层楼阶梯总个数(n/个) 5层楼高度(H/m)
1.请计算你上五层楼需要做多少功?
2.试猜想你和同学上楼做功的快慢可以怎么比较?
思考与讨论
思考与讨论
如何比较上楼做功的快慢?
①若你上相同的5层楼时,两次用时不同
Q1:做功一样多吗? Q2:哪次做功更快?
②若你上6层楼和上5层楼,用时相同
Q1:做功一样多吗? Q2:哪次做功更快?
③当你和同学同样上5层楼,用时还不同
Q1:做功一样多吗? Q2:哪次做功更快?
一样
用时短的那次
不一样
做功多的那次
定量?
比值?
可能不一样
衔接:接着我们来看一下这两种搬砖方式是怎样的。……
用机器吊起砖块时,用时会短一些,人工搬运砖块用时会长一些,这说明机器做功快一些,从中我们可以得知功不仅有大小之分,还有快慢之分。
知识迁移:我们如何比较物体运动快慢?
甲图,相同时间比路程; 乙图,相同路程比时间。
比值定义法引入速度来定量比较物体运动快慢:
③当你和同学同样上5层楼,用时还不同
Q1:做功一样多吗? Q2:哪次做功更快?
知识迁移:我们如何比较做功快慢?
功率:P
功率P:功与做功所用时间之比叫作功率(power)。
某个力做功多少(J)
这个力做功用时(s)
J/s
P =
t
W
单位:J/s。读作:焦耳每秒,专用名称叫瓦特(watt),简称瓦,符号为W。
常用单位:千瓦(kW) 1 kW=103W
表达式:
一、功率
衔接:那么我们为了表示做功的快慢,引入了全新的物理量,也就是我们今天要学习的功率。……
詹姆斯·瓦特(James Watt)是一位英国发明家和企业家,他的父亲是一名熟练的造船工人,而他的母亲则出身于贵族家庭。瓦特在年轻时就展现出了对科学的浓厚兴趣,他对机械有着极高的热情。他的创造精神和不断探索的精神为他带来了许多发明,其中包括改良蒸汽机。
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,后来瓦特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。
瓦特(1736-1819)
一、功率
衔接:瓦特应该有很多人听说过,我们来认识认识这位伟大的科学家。
一般机器上都有一个小牌子即铭牌,上面标有一些数据,功率是其中的一项。
1.2kW:表示该机器正常工作1s所做功1200J。
铭 牌
型 号 5C11
流 量 52m3/h
吸 程 10m
功 率 1.2kW
功率1.2kW表示什么物理意义?
一、功率
衔接:一般来说很多机器上都有这种牌子,写有机器的各种参数,这是一台抽水机……
慢跑功率约几十瓦
中学生背书包上楼功率约300W
骑车功率约70 W
生活中常见的功率
蓝鲸游动时功率约350 kW
学生引体向上功率约150w
轿车的功率可达200 kW
一、功率
衔接:我们来认识一下生活中比较常见的功率……(这里进行对比,板书出公式的变形式。W=Pt,与t=W/P)。马车和自行车谁做功快呢?谁做功多呢?(通过问题引导学生分清楚功率和功的联系与区别)
例.把几百块砖从地面送到房顶,工人搬运需要几个小时,如果用起重机搬运,仅需要几分钟。工人对砖做的功和功率为W人、P人,工人对砖做的功和功率为W机、P机,下列说法正确的是( )
A. W人<W机 B.W人>W机 C. P人<P机 C. P人>P机
C
二、功率的大小比较
例:大石头质量为6 t,起重机的吊钩在15 s 内将大石头沿竖直方向匀速提升了1 m,起重机提升大石头的功率是多少?(g取10 N/kg)
解:因为起重机匀速,根据二力平衡有:
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:W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J,起重机提升大石头的功率是:
P= = =4×103W
6×104J
15s
W
t
三、功率的计算
起重机提升大石头
2.汽车的牵引力是1000 N,以40 m/s的速度匀速行驶100 s,求汽车的功率。
解:s = vt =40m/s×100s=4000m
W = Fs =1000N×4000m=4×106J
P= = =4×104W
W
t
4×106J
100s
例题
思考:P 是否等于Fv,能否推导证明一下呢?
F表示物体受的力,v表示物体的运动速度。
适用条件:F与v在同一条直线上,且物体做匀速直线运动。
W
t
P= = =Fv
Fs
t
由W=Fs、 可得:
v =
s
t
变形式:
P = Fv
拓展与延伸
思考:为什么汽车上坡时,司机经常减小速度?(发动机功率一定)
机车发动机的功率一般是一定的,根据公式P=Fv,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,更利于爬坡。
拓展与延伸
5.小宇同学先后两次沿水平方向拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图,关于相等时间内,以下说法不正确的是( )
A. V1<V2 B.F1>F2 C. W1<W2 C. P1>P2
功率的图像相关问题
功率
功率
功与做功所用时间之比叫作功率
物理意义
表示物体做功快慢的物理量
公式:
W
t
推导式:P =Fv
比较做功快慢的方法
W相同,比较t
t相同,比较W
P =
课堂小结
1. 如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是( )
A. 他的质量
B. 单杠的高度
C. 每次身体上升的高度
D. 做“引体向上”的时间
B
课堂练习
2.在平直公路上匀速行驶的汽车,发动机的实际输出功率为60 kW,速度为30 m/s,则下列说法中错误的是( )
A.汽车受到的牵引力是2000 N
B.汽车受到的阻力是2000 N
C.牵引力做功是60000 J
D.行驶10 s牵引力做功6×105 J
C
课堂练习
解:P1= = =104W
W
t1
1.2×106J
120s
P2= = = = =100W
W
t2
t2
Gh
mgh
t2
60kg×10N/kg×200m
1200s
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,从该山脚爬到该山顶,大约需要20 min,这个人做功的功率大约是多少?
课堂练习
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