内容正文:
11.4 功率
苏科版九年级上册
把一定数量的砖头从地面运到楼上,你有什么方法?
导入新课
思考与讨论1
让一个工人搬运
导入新课
使用起重机搬运
如果让一个工人搬运需要几十分钟,若使用起重机则只需要几分钟,这说明机器和人对物体做功的快慢是不同的。
★课堂引入
观察下面图片,思考问题
在相同时间内,用挖掘机挖土要远远快于人用铁锹挖土。这说明工作时间相同,但做功不同。
小明上教室,通常需要1.5min。如果他跑步上教室只需要40s。小明在两种情况下,做的功相同,但做功快慢不同。
由此可知,要想比较物体做功的快慢,除了做功大小外,还要看做功所用时间。
教材引入
情景引入:思考
4
思考题:
我们在测量上楼的功率时,发现对于同一个人如果上楼的速度快,他的功率就大。那么功率与物体的运动的速度有关吗?
例题:初三某同学,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则该同学在这段时间内的功率最接近于下面哪个数值 ( )
A.1200W. B.1.2W
C.12W D.120W
D
公式:
焦耳
秒
单位:
瓦特
1瓦特含义:
1秒时间内所做的功为1焦耳。
换算:
1 kW= 103 W 1 MW= 106 W
功率
1 W= 1J/s
简称瓦,符号 用W表示
功率的常用单位:还有千瓦kW、兆瓦MW
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,瓦特花了10年时间,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。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输,都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜,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,简称瓦。
瓦特 James Watt
英国 1736-1819
比较做功的快慢
功率
概念:单位时间内做的功叫功率
功率用来描述物体做功快慢的物理量,也可反映能量转化的快慢。
单位:瓦特
,简称:瓦
符号:W
常用单位:千瓦
1kW=1000W
比较做功的快慢
功率
功率的含义:
某机器的功率为1.25 kW,
表示的含义是:
公式:
功
时间
功率=
W
t
P=
单位:J
单位:s
单位:W
机器每秒钟做功1250J
推导公式:
W
t
P=
=
Fs
t
=
Fv
功率=
力×力的方向上移动的速度
例 汽车以恒定功率爬坡时要采用低挡上坡,这样做是为了( )
D
A. 增大汽车惯性
B. 减小汽车牵引力
C. 增大汽车速度
D. 增大汽车牵引力
一些运动物体的功率
麻雀飞行功率约8W
蓝鲸游动时功率约350 kW
马车功率约几百瓦
功率可达5000 kW
轿车的功率约可达100 kW
远洋货轮的功率达10 000 kW 以上
思考: 如何粗略测量楼的高度?
6
4
3
2
1
5
7
8
9
10
11
12
13
实验步骤:
(1)用磅秤测出同学的质量m
(2)用刻度尺测出一个台阶的高度,数出台阶数n,算出总高度为h
(3)用秒表测出所用的时间t
P=
W
t
=
mgh
t
实验原理:
P
表达式:
实验表格
实验次数
(1)
(2)
人的质量m/Kg
人上楼的高度h/m
所用的时间t/s
人做功的功率P/w
03
练习
D
要测量人的爬楼功率,必须测量人的质量m、爬楼高度h、爬楼时间t。
新知讲解
(1)测出上楼的功率,测量所需要的器材有:______、______、______
秒表
体重计
刻度尺
理解上述知识完成下面的填空:
(2)他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较.可行的是______:A.只有① B.只有①②
C.只有②③ D.①②③都可以.
新知讲解
D
练习
D
练习
D
(实践与练习4)引体向上是一种体育运动.在做引体向上时,拉力做功使身体上升。请根据自己的体验,写出做引体向上时功率的表达式,并估算出功率的大小。
(1)测量物理量:
—————————————————————————————;
自己的质量m、每次引体向上身体重心上升的高度h、每次引体向上所用的时间t(最好是n次的平均值)
(2)表达式: ;
同学们学过估测爬楼时的功率,如果要估测同学爬楼时克服重力做功的功率,不需要测量下列哪个物理量( )
A.爬楼的长度 B.爬楼的高度 C.爬楼的时间 D.同学的质量
A
7/1
1.汽车上坡时,驾驶员要加大油门并换成低挡,以减小汽车的行驶速度,这样做的目的是( )
A.安全 B.增加爬坡的牵引力
C.省油 D.减小汽车的功率
B
解析 根据公式P=Fv可得:F=,由于汽车的最大功率是一定的,当减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力。故选B。
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
1.小明用相同的水平推力,分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动,较轻的B物体沿较粗糙的平面移动。若在相同的时间内,两物体移动相同的距离,则下列说法正确的是( )
A.小明对A物体做的功多
B.小明对B物体做的功多
C.小明推A物体时的功率小
D.小明推A、B两物体时的功率相同
5.某工厂搬运货物用了如图所示的装置。已知滑轮组中绳子能承受的最大拉力为500N,定滑轮的质量为0.5kg,动滑轮的质量为0.6kg,货箱重为15N,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是(g取10N/kg)( )
A.匀速吊起货物上楼,每次能吊的货物最多不能超过1469N
B.使用的定滑轮质量越小越省力
C.工人分别用5m/s和3m/s速度匀速拉升同一货物,工人做功的功率相同
D.所吊货物质量为100kg,匀速提升10m,则水平拉力F所做的功为10210J
6.妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程假设做匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2。则下列关系正确的是( )
A.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=6∶1
B.W1∶W2=2∶3 P1∶P2=2∶1
C.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=3∶2
D.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=2∶3
$