11.2 功率 课件 2025-2026学年人教版八年级物理下册

该初中物理课件围绕“功率”核心知识点，系统讲解比较做功快慢的方法、功率的定义公式及计算应用，通过生活实例导入，衔接“功”的前序知识，构建“功-功率”学习支架，帮助学生理解功率的物理意义。 其亮点在于结合爬楼比赛、起重机提升物体等实例，运用科学推理推导功率公式及变形式，培养学生物理观念和科学思维。通过预习检测、例题变式训练，学生能深化知识理解，教师可借助丰富教学资源提升教学效率。

11.2 功率 1 知识点1 功率 1.比较做功快慢的方法 (1)在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多，做功越快。 (2)在做功相同的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短，做功 越快。 2.功率 (1)物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 (2)定义：功与做功所用时间之比。 (3)公式: P=, 其中 P 表示功率，单位为 W；W 表示功，单位为 J；t 表示时间，单位为 s。 (4)1 kW= 103 W。 知识点1 功率 功率是表示做功快慢的物理量，做功越快的物体功率越大。做功多的物体功率不一定大，功率大的物体做功不一定多；当做功时间相同时，功率大的物体做功多。 例：甲物体做了100J的功，用了10s；乙物体做了80J的功，用了2s。根据公式P=，P甲=100J/10s=10W，P乙=80J/2s=40W 甲做功多，但乙的功率更大。 预习检测 1.功率的单位是用下列哪位物理学家的名字命名的？( ) A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 阿基米德 C A.牛顿是力的单位 B.焦耳是功和能量的单位。 C.功率的单位是瓦特，简称 “瓦”，符号是 “W”，是为纪念英国发明家詹姆斯·瓦特对蒸汽机改良的突出贡献而命名的。 D.阿基米德发现了阿基米德原理等重要物理规律，但并没有以他的名字命名的物理量单位。 预习检测 2.下列关于功率的说法，不正确的是( ) A. 物体做功越快，功率越大 B. 物体做功越多，用的时间越长，功率越大 C. 功率小，说明物体做功慢 D. 单位时间内，机器做功越多，其功率越大 B 功率是表示物体做功快慢的物理量 P=,物体做功越多，用的时间越长，功率不一定大。 例如，做100J的功，用10s，功率P=100J/10s=10W； 做200J的功，用30秒，功率大约P=200J/30s≈6.67W， 后者做功多、时间长，但功率小， 例1 2024 年 5 月 21 日，我国一支科考队伍成功登顶珠穆朗玛峰，并传回了全球首份来自世界之巅的超声影像图。如图所示为他们攀登的过程，体重(含装备)越大的队员一定( ) A. 速度越慢 B. 功率越小 C. 做功越多 D. 做功越少 知识点1 功率 C B.从山脚到峰顶的过程中，各科研队员上升的高度是相同的， 根据公式W=Fs=Gh可知，体重(含装备)越大的队员，做功越多； C、D.从山脚到山顶各科研队员所用的时间未知，根据公式P=可知, 功率的大小无法比较。 举一反三 1-1 使用机械可以带来便利，比用人力做功快得多。建筑工地上挖土方，需要几天时间，而用挖土机挖，只用几个小时就能完成，这是采用______________ 的方法比较做功快慢的；而同样是一天的时间，挖土机比人力挖的多很多，这是采用 的方法比较做功快慢的；若所用的时间和挖土量都不同，采用比较 做功快慢，并把它定义为功率。采用相同方法定义的物理还有 (举出一例)。 速度(合理即可) 做功相同，比较 时间相同，比较做功多少 做功与时间的比值 时间长短 压强：单位面积上所受的压力； 密度：单位体积的某种物质的质量。 知识点2 功率的计算 变形式 W=Pt、 t = 可分别求功和做功时间。 1.P= = =Fv, 此公式对功率的实际应用有较大的意义。 2.汽车发动机的功率一定时，由 F = Pv 可知，牵引力与速度成反比，在汽车爬坡时，司机采用的措施是换挡减速，以获得更大的牵引力。 改变汽车传动系统中的变速器挡位，实现对行驶速度的控制和调整。 预习检测 3.某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大。怎样比较谁爬楼的功率最大？讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度 h；②从一楼到达五楼所用的时间 t；③每个同学的体重 G。下面比较方案中可行是( ) A. 比较 t 的大小 B. 比较 G 的大小 C. 比较的大小 D. 比较的大小 C 由P=可知,需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间t, 根据功的公式W=Gh,还要知道每位同学的体重G和楼的高度h。 这里,每位同学都是从一楼登上五楼,其高度h是相同的,所以不测量楼的高度也不会影响比较结果。 P=，h是相同的，只需要测量每个同学的体重G和爬楼的时间t,通过就可以比较功率大小了。 预习检测 4.某同学从教学楼的一楼走上三楼用了 30 s。请估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于( ) A. 1 W B. 10 W C. 100 W D. 1 000 W C 该同学的体重G=mg=50kg×10N/kg=500N, 从教学楼的一楼走上三楼的高度h=2×3m=6kg, 克服重力所做的功W=Gh=500N×6kg=3000J, 上楼时间t=30s, 同学爬楼的功率P==100W。 知识点2 功率的计算 例2 初中生小明回家上楼，用 30 s 从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为( ) A. 1 W B. 10 W C. 100 W D. 1 000 W C 一个初中生的质量约为50kg, 小明的体重G=mg=50kg×10N/kg=500N, 每一层楼的高度约为3m, 从教学楼的一楼走上三楼的高度h=2×3m=6m, 克服重力所做的功W=Gh=500N×6m=3000J, 上楼时间t=30s, 上楼过程的功率P==100W。 知识点2 功率的计算 例3 一艘货轮在长江某段行驶，50 s 内匀速通过 200 m 的路程，其牵引力为 5×105 N，求： (1)货轮行驶的速度； (2)牵引力做的功； (3)牵引力的功率。 解： (1) 货轮行驶的速度 (2) 牵引力做的功 (3) 牵引力的功率 举一反三 2-1 一起重机在 10 s 内将重为 5 000 N 的物体竖直向上匀速提升 2 m，求： (1)物体上升的速度大小； (2)起重机提升物体的功率。 解:(1)物体上升的速度 (2)由题意知,物体匀速上升,物体受到的拉力 与重力是一 对 平 衡 力, 所 以, 拉力 F = G = 5 000 N; 起重机做的功 起重机提升物体的功率 举一反三 2-2 随着科技发展，有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时，机器人与食物的总质量为 30 kg，轮子与水平地面的接触面积为 1×10-3 m2，机器人受到的阻力为30 N。(g 取 10 N/ kg) (1)求静止时机器人对水平地面的压强； (2)机器人水平匀速运动36 m，用时 1 min， 牵引力做功的功率是多少？ 静止时机器人受力平衡,则机器人对水平地面的压力 解:(1)机器人与食物的总重力 机器人对水平地面的压强 (2)机器人水平匀速运动时,其水平方向上受力平衡,则牵引力 牵引力做的功 牵引力做功的功率 · G总 F支 F牵 f 课本练习 1.一辆汽车发生故障失去动力后，用另一辆汽车将其沿直线道路匀速拉 至 0. 9 km 外的维修站，用时 2 min。若拉力为720 N，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5400 W。 解：拉力对汽车做的功： 拉力做功的功率： 课本练习 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 2 楼匀速上升到 5 楼。如果每层楼高 3 m，升降机电动机的功率至少 是多少？ 升降机总重: 做功: 功率: 答：升降机电动机的功率至少是1.08×104W 课本练习 3.功率是 25 kW 的拖拉机，它 4 h 做的功如果由功率是 0. 4 kW的耕 牛去完成，需要多长时间？ 方法1： 拖拉机4h做的功为 由题意知，拖拉机4h做的功与耕牛做的功相等，即 而 所以耕牛需要的时间为 课本练习 3.功率是 25 kW 的拖拉机，它 4 h 做的功如果由功率是 0. 4 kW的耕 牛去完成，需要多长时间？ 方法2： 拖拉机做的功 耕牛做的功 由题意知: 即 所以耕牛做同样多的功需要的时间为 课本练习 4.一辆卡车以 80 km/ h 的速度匀速行驶时发动机的功率为200 kW。卡车 行驶 2 h，发动机做的功是多少？卡车的牵引力是多少？ 由 可知， 卡车牵引力 发动机做的功 根据 可知， 题型1 功率大小的相关判断 例1 如图是“最速降线”简化结构示意图，现将 a、b 两个完全相同的球同时分别从直轨道和弧形轨道的起点由静止释放，结果弧形轨道上的 b 球先到达终点。在 a、b 两球从起点到终点的过程中重力做功分别为 W1 和 W2，重力做功的功率分别为 P1 和 P2 。则下列说法正确的是( ) A. W1 =W2 B. W1 >W2 C. P1=P2 D. P1>P2 A 由题意可知, 两球的重力相同, 起点高度一样, 终点高度也一样, 则两球下落的高度相同, 由 W=Gh 可知, 到最低点时两球重力所做的功相同, 即 W1 =W2 ; b 先到达终点, 根据 P= 可知, 重力对 b 球做功的功率更大, 即 P1<P2 。 变式训练 1-1 如图所示，两个相同的玻璃管分别装有水和油。两个相同的金属小球从同一高度 O 处由静止释放，下落到P 处，小球在油中下落的时间更长。 则小球 ( ) A. 在水中重力做功多 B. 在油中重力做功多 C. 在水中重力的功率大 D. 在油中重力的功率大 C 两个相同的金属小球下落的高度相同, 小球的质量也相同,根据 W=Gh =mgh 可知小球 在水和油中重力做功相同; 已知 小球在油中下落的时间更长,根据 P= 可知, 小球在油中重力的功率小,而在水中重力的功率大。 题型2 功率的计算 例2 如图所示，物块在大小为 F 的拉力作用下，在时间 t 内沿拉力方向移动的距离为 s，则此过程中拉力对物块做的功为 ，功率为 。(均用题中所给字母表示) 拉力对物块做的功 W=Fs; 拉力做功的功率 题型2 功率的计算 例3 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 高的工作台，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。 7. 2×103 0. 6 7. 2×104 施工材料上升的速度 起重机对施工材料做功 做功的功率 变式训练 2-1 如图所示，木板 B 置于水平地面上，物块 A 叠放于B 上。水平拉力 F1 = 70 N，水平拉力 F2 = 50 N。B 静止，A 沿木板 B 以 10 cm/ s 的速度向右匀速滑动。则拉力 F2 的功率为_____W，地面对木板 B 的摩擦力为______N。 5 20 fA对B f地面对B fA对B +f地面对B= F1=70 N f地面对B= F1-fA对B =70 N-50N=20N fB对A fB对A = F2 =50 N fB对A =fA对B=50 N 拉力 F2 的功率 P = Fv = 50 N×0. 10 m/s = 5 W 变式训练 2-2 塔吊吊起重物，在竖直方向匀速上升时，若以地面为参照物，则此重物是 (选填“运动”或“静止”)的。若拉力为 1×104 N，重物上升的距离为 40 m, 重物上升所用的时间为 50 s，则拉力做 功 为 J，功率为______ W。 4×105 运动 8000 拉力做的功 拉力做功的功率 题型3 功率的推导式 P=Fv 例4 物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象如图甲时，受到的水平推力为 F1 ；当物体运动的速度和时间图象如图乙时，受到水平推力为 F2，两次推力的功率分别为 P1 、P2 。则下列关系正确的是( ) A. F1 =F2 ; P1<P2 B. F1 =F2 ; P1>P2 C. F1>F2 ; P1>P2 D. F1<F2 ; P1>P2 A 图甲中物体做匀速直线运动, 速度大小 由图乙可知, 物体做匀速直线运动, 速度大小为 4 m/ s, 推力大小都等于摩擦力大小，所以F1 =F2 P1<P2 变式训练 3-1 如图所示，2024 年 5 月 8 日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试，航空母舰在某段海域以 54 km/ h的速度匀速直线航行， 此过程发动机的输出功率为 1. 5×108 W。ρ海水 = 1. 0×103 kg / m3，g 取 10 N/ kg，求： (1)在水下 5 m 深处, 舰体受到海水的压强； (1) 在水下 5 m 深处，舰体受到海水的压强 变式训练 3-1 如图所示，2024 年 5 月 8 日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试，航空母舰在某段海域以 54 km/ h的速度匀速直线航行， 此过程发动机的输出功率为 1. 5×108 W。ρ海水 = 1. 0×103 kg / m3，g 取 10 N/ kg，求： (2)一架质量为 18 t 的舰载机静止在水平甲板上，与水平甲板总接触面积为0.5 m2，该舰载机对水平甲板的压强； (2) 因为甲板水平,所以该舰载机对水平甲板的压力 该舰载机对水平甲板的压强 变式训练 3-1 如图所示，2024 年 5 月 8 日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试，航空母舰在某段海域以 54 km/ h的速度匀速直线航行， 此过程发动机的输出功率为 1. 5×108 W。ρ海水 = 1. 0×103 kg / m3，g 取 10 N/ kg，求： (3)航空母舰以 54 km/h 的速度匀速直线航行时受到的牵引力。 (3) 航空母舰的速度 v = 54 km / h = 15 m / s， 根据 可得,航空母舰受到的牵引力 考点1 比较做功的快慢 典例1 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( ) C A. W1 <W2 P1 <P2 B. W1 >W2 P1 >P2 C. W1 =W2 P1 =P2 D. W1 <W2 P1 >P2 因为用相同的力移动相同的距离, 根据W=Fs 可知它们两次做功相等, 所用时间相同, 根据 P=得到功率的大小相同 考点1 比较做功的快慢 典例2 2023 年 5 月 23 日 12 时 30分许，我国 13 名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示，在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重(含装备)越大的队员一定 ( ) A. 做功越多 B. 功率越大 C. 做功越快 D. 功率越小 A 从山脚到峰顶的过程中, 各科研队员上升的高度是相同的, 根据公式W=Fs=Gh可知, 体重 (含装备) 越大的队员, 做功越多； 从山脚到山顶各科研队员所用的时间未知, 根据公式P=可知, 功率的大小无法比较（功率是表示做功快慢的物理量） 考点2 功率的计算 典例3 (多选)如图 1 所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图 2 为运动路径示意图。小明先用水平推力 F 把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为 t1；在乙停车卸货用时为 t2；再用水平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为 t3；两次推力做功之比为 2：1。下列说法正确的是( ) BC 小明全程的平均速度 小车在甲乙段做的功 W1 = Fs1 , 由两次推力做功之比可知 所以，从乙到丙的过程中, 小明的水平推力 从乙到丙的过程中, 小明推力做功的功率 若把空车从丙沿原路匀速推回到甲, 推力做功 考点2 功率的计算 典例4 AI 机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1. 65 m，质量 55 kg。某次测试中该机器人用100 N 竖直向上的力将箱子在 2 s 内匀速抬高1 m。 g 取 10 N/ kg，求： (1)机器人所受的重力； (2)2 s 内机器人对箱子所做的功； (3)2 s 内机器人对箱子做功的功率。 解: (1) 机器人所受的重力 G=mg = 55 kg×10 N/ kg = 550 N (2) 2 s 内机器人对箱子所做的功 W=Fs = 100 N×1 m= 100 J (3) 2 s 内机器人对箱子做功的功率 考点2 功率的计算 典例5 如图，装载车和收割机以 2 m/ s 的速度同向做匀速直线运动，收割机每分钟将 50 kg 粮食装载到车上。装载车空载时质量为 5× 103 kg，车轮与地面总接触面积为 0. 5 m2，车受到的阻力为车总重力的 0. 2 倍。 (g 取 10 N/ kg， 收割开始时车为空载状态，设装载车始终在水平地面上，不计空气阻力)求： (1)装载车 1 分钟内走过的路程； (2)装载车空载时对地面的压强； 解: (1) 装载车 1 分钟内走过的路程 s =vt = 2 m/ s×1×60 s = 120 m (2) 装载车空载时对地面的压力 对地面的压强 考点2 功率的计算 典例5 如图，装载车和收割机以 2 m/ s 的速度同向做匀速直线运动，收割机每分钟将 50 kg 粮食装载到车上。装载车空载时质量为 5× 103 kg，车轮与地面总接触面积为 0. 5 m2，车受到的阻力为车总重力的 0. 2 倍。 (g 取 10 N/ kg， 收割开始时车为空载状态，设装载车始终在水平地面上，不计空气阻力)求： (3)装载车工作多长时间功率达到 30 kW。 (3) 装载车功率达到 30 kW = 30000 W, 匀速运动时牵引力等于阻力, 根据 P=Fv 知 根据 f = 0. 2G 可得, 总重力 则粮食的重力 收割机每分钟将 50 kg 粮食装载到车上, 装载时间 所装粮食的质量 A 480143.53 $