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(共24張PPT)
第十一章 功和機械能
第2節(jié) 功率
人教版 物理 八年級 下冊
建筑大樓時需要先挖
地槽, 挖土就得對土做功,
如果用挖土機來做,一幢大
樓的地槽用不了幾天就能挖
完。而如果一個人挖,恐怕
一年也挖不完一幢大樓的地槽。可見,做功除了有多少之外,還有快慢的區(qū)別,那么在物理學中,怎樣描述機械做功的快慢呢
1. 結合實例理解功率的概念及功率表示的物理意義；能用功率的計算公式進行簡單計算；了解功率在實際生活中的應用。
2. 通過觀察和聯(lián)系生活實際了解功率的物理意義。培養(yǎng)學生對生活中物理知識的學習興趣，形成對科學的求知欲。
知識點1
功 率
做相同的功，用時短的，做功快
相等的時間，做功多的，做功快
做功多少和做功時間都不相同時，如何比較做功快慢呢？
甲、乙、丙三位同學分別搬磚到二樓，每塊磚重為10 N，樓高為 3 m，他們搬磚的數(shù)量和所用的時間如下表：
甲 乙 丙
磚數(shù)（塊） 20 20 15
做功（J）
時間（min） 10 20 20
甲、乙、丙做功分別是多少？
600
450
600
甲、乙、丙做功誰最快？
應選取同一標準進行比較。
甲 乙 丙
磚數(shù)（塊） 20 20 15
做功（J）
時間（min） 10 20 20
600
450
600
60
30
22.5
選取時間為標準進行比較
功與做功時間的比表示物體做功的快慢。
(J/min)
所做的功
做功時間
所做的功
做功時間
功與做功時間之比叫做功率，它在數(shù)值上等于單位時間內所做的功。
表達式：
1 kW= 103 W
焦耳
秒
瓦特
焦耳/秒
(W)
功率=
所做的功
做功時間
P =
W
t
1W：1s做功1J，功率就是1W。
在瓦特之前，已經有紐科門發(fā)明的蒸汽機，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年時間，研制出精巧實用的新型蒸汽機，由此把英國帶入了工業(yè)革命。無論是冶金、礦山、紡織還是交通運輸，都開始使用蒸汽機來替代人和牲畜，為了紀念瓦特這位偉大的發(fā)明家，人們把常用的功率單位定為瓦特，簡稱瓦。
瓦特 James Watt
英國 1736—1819年
小資料
知識點 2
功率的計算
根據(jù) 求功率的解題思路
（1）根據(jù)W=Fs，計算物體做功的多少。
（2）根據(jù) ，計算物體做功的功率。
的變形公式及其應用
（1）W=Pt：已知功率、做功的時間，求做功多少。
（2） ：已知做功多少、功率大小，求做功所用時間。
例題 大石頭質量為6 t，起重機的吊鉤在15 s 內將大石頭勻速提升了 1 m，起重機提升大石頭的功率是多少？
解 ：因為起重機勻速，大石頭的拉力與大石頭所受的重力相等，
即 F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
石頭在拉力方向上移動的距離 s =1m
拉力做的功W = Fs = 6×104N ×1 m = 6×104 J
起重機提升大石頭的功率
物體受拉力F，沿拉力方向做勻速直線運動時，
則拉力F的功率:
想一想：汽車爬坡、拖拉機耕地，為了增大牽引力，車輛的運動速度都很小。你能解釋嗎？
根據(jù)P=Fv可知，在發(fā)動機的功率一定時，要增大牽引力，就必須降低行車速度。
思維拓展
例1（徐州中考）一輛汽車在平直公路上沿直線向前行駛，途中經過一段坑洼路面，如果汽車發(fā)動機的功率始終保持不變，則汽車行駛路程s隨時間t的變化關系可能是（　　）
D
連接中考
例2 （荊門中考）一輛質量2t的汽車，在平直公路上以額定功率80kW從靜止開始運動，經l5s運動200m恰好達到最大速度，接著勻速運動25s關閉發(fā)動機，滑行100m停下。其ν-t圖像如圖所示。
已知汽車在運動過程中受到的阻力
恰為車重的0.2倍，求：
（1）整個過程中發(fā)動機做的功。
（2）汽車的最大速度ν最大。
連接中考
解：（1）由題意可知，整個過程中發(fā)動機的工作時間
t=15s+25s=40s，
由P= 可得，整個過程中發(fā)動機做的功
W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J。
（2）汽車的重力G=mg=2 000kg×10N/kg=2×104N，
由題意和圖象可知，15~40s汽車的速度最大且做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件和題意可得，汽車勻速運動時的牽引力
F=f=0.2G=0.2×2×104N=4 000N，
由P=Fv可得，汽車的最大速度v最大= =20m/s。
1. 下列四組數(shù)據(jù)給出了4個力做功與做功所用的時間，其中功率最大的是（　　）
A．40 J，8 s B．80 J，8s
C．80 J，10 s D．90 J，10 s
B
基礎鞏固題
2. 一位父親與他5歲的兒子磊磊一起上樓回家，下列說法中錯誤的是 (　　)
A. 爬相同的樓梯，兒子體重小做的功少
B. 爬相同的樓梯，父親體重大做的功多
C. 爬相同的樓梯，兒子比父親先到達，兒子的功率一定大
D. 爬相同的樓梯，父親比兒子先到達，父親的功率一定大
C
基礎鞏固題
3. 如圖所示，要粗測小明同學做“引體向上”時的功率。下面所列的物理量中，不需要測量的是 (　　)
A. 他的質量
B. 單杠的高度
C. 每次身體上升的高度
D. 做“引體向上”的時間
B
基礎鞏固題
4. 中考體育測試的跳繩項目中，某同學在1 min內跳了180次，每次跳的高度大約為5 cm。他跳繩時的功率大約為 (　　)
A. 1 000 W　　　　　　　　　 　B. 100 W　　
C. 10 W　　 D. 1 W
B
基礎鞏固題
5. （2024·眉山）如圖甲所示，粗糙程度不變的水平地面上，物體受到水平向右拉力。拉力大小隨時間變化的關系如圖乙所示，物體運動速度隨時間變化的關系如圖丙所示。下列說法正確的是（　　）
A．4～6s，物體運動路程為18m
B．4～6s，拉力F的功率為12W
C．t=1s時，物體受到摩擦力大于2N
D．拉力為6N時，物體做勻速直線運動
B
基礎鞏固題
如圖甲所示的是一艘海事打撈船正在打撈一沉入海底的物體，圖乙是鋼繩將物體豎直向上勻速提起的簡化示意圖，物體從海底被提升到離開海面一定距離的整個過程中速度均保持不變，從提升物體開始經過120 s后物體剛好全部出水，已知物體的體積V=2 m3，密度ρ=3×103 kg/m3，已知物體浸沒在水中上升的過程中，鋼繩提升物體的功率P=40 kW。(忽略水的阻力和鋼繩重，海水的密度取ρ水=1×103 kg/m3，g取10 N/kg)求:
(1)物體浸沒在水中上升的過程中，鋼繩
提升物體的拉力。
(2)物體全部離開水面后上升的過程中，
鋼繩提升物體的功率。
能力提升題
解：(1)物體的重力
G=mg=ρVg=3×103 kg/m3×2 m3×10 N/kg=6×104 N;
物體受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3=2×104 N;
鋼繩提升物體的拉力
F拉=G-F浮=6×104 N-2×104 N=4×104 N。
(2)由P=Fv得，物體上升的速度v= =1 m/s;
離開水面后鋼繩提升物體的功率
P'=F'v=Gv=6×104 N×1 m/s=6×104 W=60 kW。
作業(yè)
內容
教材作業(yè)
完成課后“練習與應用”練習
自主安排
配套練習冊練習

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