11.2 功率（导学案）物理新教材沪粤版九年级上册

该初中物理导学案围绕“功率”展开，引导学生掌握比较做功快慢的方法，理解功率的物理意义、定义、公式及单位，学会推导公式并解释汽车爬坡等实际现象，区分功与功率的概念。通过自主预习填空（类比速度比较方法）和课堂探究的搬砖情景分析，搭建前后知识联系的学习支架。 以科学思维为核心，通过类比速度建立功率概念，结合例题演示和汽车爬坡等生活应用培养科学探究能力，习题分层设计并设易错警示，帮助学生深化物理观念，提升分析解决实际问题的能力，便于教师开展针对性教学。

第2节 功率 （导学案） 【学习目标】 1.知道比较物体做功快慢的两种方法，理解功率的物理意义。 2.掌握功率的定义、计算公式 及其单位（瓦特），能进行简单的功率计算。 3.理解功率的推导公式 ，并能解释汽车爬坡等实际生活中的现象。 4.区分“做功多少”与“做功快慢”，避免概念混淆。 【学习重点】 1.功率的概念、公式 及单位换算。 2.利用功率公式解决实际问题。 【学习难点】 1.理解功率的物理意义（做功的快慢）。 2.推导公式 的理解与应用（特别是力与速度方向一致时）。 3.辨析功（ ）与功率（ ）的区别。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 比较做功快慢的方法： 方法一：做功时间相同，比较 __ __ 。做功越多，做功越 __ ___ 。 方法二：做功多少相同，比较 _ ___ 。用时越少，做功越 _ ___ 。 类比：这与比较物体运动快慢（速度）的方法类似。 功率的概念： 定义：物理学中，用 __ 表示做功的快慢。 定义：功与 _ ___ 之比叫做功率。 公式： ___ 。 表示功率； 表示功； 表示时间。 功率的单位： 国际单位： ，简称 ，符号是 。 常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）。 换算关系： _； _。 物理意义： ，表示物体在 1s 内做的功为 1J。 功率的推导公式： 由 和 可得： 适用条件：力 与速度 的方向 （选填：相同/垂直）。 【课堂探究】 探究一、比较做功的快慢 活动1：情景分析 情景 做功情况 用时情况 结论 A. 甲同学搬砖 做功 1000 J 10 s 每秒做功 ____ J B. 乙同学搬砖 做功 1000 J 20 s 每秒做功 ____ J C. 丙同学搬砖 做功 2000 J 10 s 每秒做功 ____ J 🔴 归纳总结： 比较 A 和 B：做功相同，用时少的做功 _ 。 比较 A 和 C：用时相同，做功多的做功 _。 若做功和时间都不同（如 B 和 C），则需计算 _ 来比较。 探究二、功率的计算与单位 例题演示：一台起重机在 20s 内把重为 6000N 的货物匀速吊起 10m。求： (1) 起重机对货物做的功是多少？ (2) 起重机的功率是多少？ 解题规范： 已知： ， ， 求： ， 解： (1) 起重机克服重力做功： (2) 起重机的功率： 换算： 答：起重机做功 60000 J，功率为 3000 W（或 3 kW）。 ⚠️ 易错警示： 单位统一：计算前务必检查单位。功必须用焦耳（J），时间必须用秒（s），算出的功率单位才是瓦特（W）。若时间给的是分钟（min），必须先换算成秒。 区分 与 ： （功）反映做功的多少（总量）； （功率）反映做功的快慢（效率/速率）。 误区：功率大的机器，做的功一定多吗？不一定（还要看时间长短）。 探究三、功率推导式 的应用 【原理推导】 当物体在力 的作用下，以速度 做匀速直线运动时： 【生活应用：汽车爬坡】 现象：汽车上坡时，司机通常会换低挡，减小车速。 分析：根据 ，当发动机的输出功率 一定时，牵引力 与速度 成 _（选填：正比/反比）。 结论：为了获得更大的牵引力 来克服坡道阻力，必须 （选填：增大/减小）速度 。 【师生共同分析】 思考：为什么百米赛跑运动员冲刺时功率很大，但推不动墙壁？ 分析：推墙壁时，虽然运动员用力很大，但墙壁没有移动距离（ ），所以做功 ，功率 。这说明功率不仅与力有关，还与运动状态有关。 思考：人正常步行的功率大约是多少？ 估算：中学生体重约 500N，步行速度约 1.1m/s。假设水平行走时克服阻力约为体重的 0.02 倍（即 ），则 。若考虑上下起伏等复杂因素，通常认为人正常活动功率在几十瓦到一百多瓦之间。 【归纳整理】 第2节 功率 【课堂练习】 1．端午节小明和小亮相约爬清凉山。他们两人从山脚下同一地点同时出发，同时到达山顶。则体重越大的同学一定（     ） A．功率越大 B．功率越小 C．做功越少 D．做功越慢 2．热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内，挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑，工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑，情境如图所示。关于此次比赛，下列说法正确的是（　　） A．挖掘机做功多，做功快，功率大 B．挖掘机做功多，做功慢，功率小 C．工人做功多，做功慢，功率大 D．工人做功少，做功快，功率小 3．关于功率，下列说法正确的是（     ） A．功率越大，做功越多 B．功率越大，做功越快 C．做功时间越长，功率越小 D．功率是表示做功多少的物理量 4．一名学生将20本八年级下册物理课本从一楼匀速抱至五楼教室，用时45 s，则他对课本做功的功率大约为（     ） A．1.5 W B．15 W C．150 W D．1500 W 5．小明和爸爸进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，小明和爸爸的质量之比，所用的时间之比，小明爬山的功率与爸爸爬山的功率之比为（      ） A．9∶4 B．4∶9 C．2∶3 D．3∶2 6．如图所示，是甲、乙两物体做功与时间的关系图象，由图可知，甲、乙两物体做功的功率大小关系（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定 7．某位同学的教室在5楼，每层楼高3 m，他的质量是60 kg，如果走楼梯，他克服自身重力做功是____________J；如果在1楼乘电梯去教室，电梯运行12秒可直接到达5楼。假设电梯匀速运行，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功的功率是____________W。（g=10 N/kg） 8．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图甲所示。图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。木块两次受到的拉力大小关系为______，两次拉力做功的功率大小关系为______。（以上两空均选填“＞”“＜”或“＝”） 9．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则在4~6s内：物体受到的摩擦力为____________N，拉力F所做的功为____________J，功率为____________W。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 功率 （导学案） 【学习目标】 1.知道比较物体做功快慢的两种方法，理解功率的物理意义。 2.掌握功率的定义、计算公式 及其单位（瓦特），能进行简单的功率计算。 3.理解功率的推导公式 ，并能解释汽车爬坡等实际生活中的现象。 4.区分“做功多少”与“做功快慢”，避免概念混淆。 【学习重点】 1.功率的概念、公式 及单位换算。 2.利用功率公式解决实际问题。 【学习难点】 1.理解功率的物理意义（做功的快慢）。 2.推导公式 的理解与应用（特别是力与速度方向一致时）。 3.辨析功（ ）与功率（ ）的区别。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 比较做功快慢的方法： 方法一：做功时间相同，比较 __做功多少__ 。做功越多，做功越 __快__ 。 方法二：做功多少相同，比较 _做功时间__ 。用时越少，做功越 __快__ 。 类比：这与比较物体运动快慢（速度）的方法类似。 功率的概念： 定义：物理学中，用 __功率_ 表示做功的快慢。 定义：功与 _做功时间___ 之比叫做功率。 公式： __ __ 。 表示功率； 表示功； 表示时间。 功率的单位： 国际单位：__瓦特__ ，简称 __瓦__ ，符号是 __W___ 。 常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）。 换算关系： __1000__ ； __106___ 。 物理意义： ，表示物体在 1s 内做的功为 1J。 功率的推导公式： 由 和 可得： 适用条件：力 与速度 的方向 __相同__ （选填：相同/垂直）。 【课堂探究】 探究一、比较做功的快慢 活动1：情景分析 情景 做功情况 用时情况 结论 A. 甲同学搬砖 做功 1000 J 10 s 每秒做功 ____ J B. 乙同学搬砖 做功 1000 J 20 s 每秒做功 ____ J C. 丙同学搬砖 做功 2000 J 10 s 每秒做功 ____ J 🔴 归纳总结： 比较 A 和 B：做功相同，用时少的做功 _快___ 。 比较 A 和 C：用时相同，做功多的做功 _快___ 。 若做功和时间都不同（如 B 和 C），则需计算 单位时间内做的功 来比较。 探究二、功率的计算与单位 例题演示：一台起重机在 20s 内把重为 6000N 的货物匀速吊起 10m。求： (1) 起重机对货物做的功是多少？ (2) 起重机的功率是多少？ 解题规范： 已知： ， ， 求： ， 解： (1) 起重机克服重力做功： (2) 起重机的功率： 换算： 答：起重机做功 60000 J，功率为 3000 W（或 3 kW）。 ⚠️ 易错警示： 单位统一：计算前务必检查单位。功必须用焦耳（J），时间必须用秒（s），算出的功率单位才是瓦特（W）。若时间给的是分钟（min），必须先换算成秒。 区分 与 ： （功）反映做功的多少（总量）； （功率）反映做功的快慢（效率/速率）。 误区：功率大的机器，做的功一定多吗？不一定（还要看时间长短）。 探究三、功率推导式 的应用 【原理推导】 当物体在力 的作用下，以速度 做匀速直线运动时： 【生活应用：汽车爬坡】 现象：汽车上坡时，司机通常会换低挡，减小车速。 分析：根据 ，当发动机的输出功率 一定时，牵引力 与速度 成 __反比__ （选填：正比/反比）。 结论：为了获得更大的牵引力 来克服坡道阻力，必须 _减小___ （选填：增大/减小）速度 。 【师生共同分析】 思考：为什么百米赛跑运动员冲刺时功率很大，但推不动墙壁？ 分析：推墙壁时，虽然运动员用力很大，但墙壁没有移动距离（ ），所以做功 ，功率 。这说明功率不仅与力有关，还与运动状态有关。 思考：人正常步行的功率大约是多少？ 估算：中学生体重约 500N，步行速度约 1.1m/s。假设水平行走时克服阻力约为体重的 0.02 倍（即 ），则 。若考虑上下起伏等复杂因素，通常认为人正常活动功率在几十瓦到一百多瓦之间。 【归纳整理】 第2节 功率 【课堂练习】 1．端午节小明和小亮相约爬清凉山。他们两人从山脚下同一地点同时出发，同时到达山顶。则体重越大的同学一定（     ） A．功率越大 B．功率越小 C．做功越少 D．做功越慢 【答案】A 【详解】 爬山过程中人克服自身重力做功，两人爬同一座山，上升高度h相同，由可知，体重越大的同学克服自身重力做功一定越多。两人同时出发同时到达山顶，做功时间相同，由可知，体重越大的同学一定功率越大、做功越快，故选A。 2．热火朝天的建筑工地上正在进行一场有趣的挖坑比赛。在1min内，挖掘机挖了一个直径1.2m的大坑，工人师傅挖了一个直径40cm的小浅坑，情境如图所示。关于此次比赛，下列说法正确的是（　　） A．挖掘机做功多，做功快，功率大 B．挖掘机做功多，做功慢，功率小 C．工人做功多，做功慢，功率大 D．工人做功少，做功快，功率小 【答案】A 【详解】挖掘机挖的坑更大，说明挖掘机做功较多，时间相同，根据可知挖掘机的功率较大，即做功较快。则工人做功较少，做功较慢，功率较小。故A正确，BCD错误。 故选A。 3．关于功率，下列说法正确的是（     ） A．功率越大，做功越多 B．功率越大，做功越快 C．做功时间越长，功率越小 D．功率是表示做功多少的物理量 【答案】B 【详解】A．由可知，做功多少由功率、时间两个量共同决定；仅功率大，若做功时间极短，总功不一定多。故A错误； B．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率数值越大，单位时间内完成的功越多，做功越快，故B正确； C．由，功率由功和时间共同决定；若做功量很多，即使时间长，功率也可能更大。故C错误； D．表示做功多少的物理量是功（）；功率描述的是做功的快慢，故D错误。 故选B。 4．一名学生将20本八年级下册物理课本从一楼匀速抱至五楼教室，用时45 s，则他对课本做功的功率大约为（     ） A．1.5 W B．15 W C．150 W D．1500 W 【答案】B 【详解】一本八年级下册物理课本质量约为，20本八年级下册物理课本总质量 总重力 从一楼到五楼，实际上升层楼，每层楼高约，总高度 对课本做功 功率 结果最接近。 故选B。 5．小明和爸爸进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，小明和爸爸的质量之比，所用的时间之比，小明爬山的功率与爸爸爬山的功率之比为（      ） A．9∶4 B．4∶9 C．2∶3 D．3∶2 【答案】B 【详解】推导做功之比：爬山时人克服自身重力做功，做功公式为 。本题中起点、终点相同，因此爬升高度相同，为定值，做功与质量成正比： 推导功率之比：功率公式为 ，代入已知时间比计算： 因此功率比为，故选B。 6．如图所示，是甲、乙两物体做功与时间的关系图象，由图可知，甲、乙两物体做功的功率大小关系（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．P甲＝P乙 D．无法确定 【答案】A 【详解】功率是指物体做功的快慢，比较物体做功功率可以相同时间比较做功的多少；也可以做功相同，比较做功的时间。相同的时间内，甲做的功比乙做的功多，所以甲的功率大于乙的功率，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．某位同学的教室在5楼，每层楼高3 m，他的质量是60 kg，如果走楼梯，他克服自身重力做功是____________J；如果在1楼乘电梯去教室，电梯运行12秒可直接到达5楼。假设电梯匀速运行，在搭乘电梯的过程中，电梯对他做功的功率是____________W。（g=10 N/kg） 【答案】 7200 600 【详解】某位同学的重力 从1楼到5楼实际上升层数为层，因此上升高度 他克服自身重力做功是 电梯匀速运行时，对人的支持力等于人的重力，所以电梯对人做的功等于人克服自身重力做的功，即 则电梯对人做功的功率 8．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，如图甲所示。图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。木块两次受到的拉力大小关系为______，两次拉力做功的功率大小关系为______。（以上两空均选填“＞”“＜”或“＝”） 【答案】 ＝ ＜ 【详解】木块两次均在同一水平面上做匀速直线运动，压力和接触面的粗糙程度相同，因此所受滑动摩擦力大小相等。由二力平衡可知，拉力等于滑动摩擦力，所以。在路程随时间变化的图像中，相同时间第二次的移动的距离更大，所以。拉力做功的功率。由于，而，所以。 9．如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则在4~6s内：物体受到的摩擦力为____________N，拉力F所做的功为____________J，功率为____________W。 【答案】 2 16 8 【详解】 由丙图可知，4~6s内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向的摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等；由乙图可知，4~6s内推力，因此滑动摩擦力。 4~6s内物体运动时间，物体速度，则物体运动的路程 拉力做功 拉力的功率 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $