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(共38張PPT)
一 八年級下 · 物理(北師大 · 2024)
第九章機械和功
第 4 節 比較做功的快慢
☆
(
FIRST PART
SECOND PART
THIRD PART
FOURTH PART
教學目標
教學內容
練習思考
課后作業
目錄
CONTENT
01
02
03
04
教學目標
1.知道什么是功率。能說出功率的物理意義，并能寫出 功率的定義式及其單位。(物理觀念、科學思維)
2.能結合生活中的實例說明功率的含義。(物理觀念)
3.能應用功率的定義式進行簡單的計算，并能利用功率 的概念設計測量生活中功率的大小。(物理觀念、科學探 究)
【知識鞏固：功】
1.功的兩種表述：
(1)力的方向與物體移動方向 相 同 ，稱為力對物體做功。
(2)力的方向與物體運動方向相反，可以稱為克 服 這個力做功。
2.功的計算公式：
3. 做功的兩個必要條件： 一是有力作用在物體上，二是沿力方向有移動 距 離 。
(2)不做功的條件： 不勞無功 、 勞 而 無 功 、 垂直無功 O
課堂引入
(
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
課堂引入
年也挖不完一幢大樓的地槽?？梢?，做功除了有多少之外，還有快慢
第4節比較做功的快慢
在物理學中，怎樣比較
機械做功的快慢呢
的區別 。
知識點1比較做功快慢的方法
一、比較做功快慢的方法
1.實驗探究：機械做功快慢的比較
現象探究1:運送同樣多的磚到 同樣高的地方，用起重機比用 滑輪組所需的時間短
00: 10:00 D0:00:00 D0:04:00
實驗結論：運送相同的磚到相同的高度，塔吊用時較短
探究分析：做功相同，用時不同，說明做功有快慢之分。做相 同的功，用時短的做功快
o 區
一、比較做功快慢的方法
1.實驗探究：機械做功快慢的比較
現象探究2:在相同的時間內，
用起重機比用滑輪組能運送更 甲 乙
多的磚
00 :10:00 00:00:00 00 :10:00
實驗結論：相同的時間內，塔吊運送的磚塊更多。
探究分析：做功時間相同，做功多少不同，說明做功有快慢之
分。用時相同，做功多的做功快
一、比較做功快慢的方法
2. 比較物體做功快慢的方法
(1)若做功相同，可比較做功時間的長短，所用時間越短，做功越快； 所用時間越長，做功越慢。
(2)若做功時間相同，可比較做功的多少，做功越多，做功越快；做功 越少，做功越慢。
通過以上兩種方法的比較，說明做功的快慢與做功的多少和做功 時間這兩個因素都有關系。
歸納總結 做功的快慢與做功的多少及做功的時間兩個因素有關
【例題1】我們可以用兩種方法來比較物體做功的快慢。如圖所示，用
挖掘機挖土比人力挖土做功快，所用的比較方法是：做功時間相同， 比較做功多少。另一種比較做功快慢的方法是： 做功 _相同，比
一、比較做功快慢的方法
較 做功的時間 。
甲 乙
00:10:00 00:00:00 00 :10:00
相同的時間內，塔吊做功越多，
即塔吊做功的小了越大，即功 率越大。
二 、功率 (
做相同的功，塔吊用時越短，
則塔吊做功的效率越大，及功 率越大。
1. 功率的概念
1. 功率
①功率的物理意義：表示物體做功的快慢。
②功率的定義：功與做功所用時間之比叫做功率，它在數值上等 于單位時間內所做的功。
國際單位：焦/秒，符號J/s
專門名稱：瓦特，符號 W 。 1W=1J/s
常用單位：千瓦(kW)、 兆瓦(MW);
1kW=10 W,1MW=10 kW
二 、功率 (
物體在1s內所做 的功為1J, 則其 功率為1W。
功
時間
③ 公 式 ：
④ 單 位 ：
P=,
功率=
功與做功所用的時間之比叫做功率，它在數值上等于單位時
間內所做的功。
焦耳/秒 → 瓦特 (W)
1W:1s 做功1J, 功率就是1W。
二、功率
P= ,
月
1kW=10 W
所做的功
做功時間
表達式：功率=
物理學家
詹姆斯 · 瓦特 (James Watt,1736年1 月19日 — 1819年8月25日),英國發明 家、企業家，第一次工業革命的重要人物， 與著名制造商馬修 · 博爾頓合作生產。
瓦特被譽為人類歷史上最著名的發明家之
一。在歷史上最知名的229位發明家中，瓦 特與愛迪生并列第一位。為紀念瓦特的貢
獻，國際單位制中的功率單位以瓦特命名。
>1776年制造出第一臺有實用價值的蒸汽機。以后又經過一系列重大 改進，使之成為“萬能的原動機”,在工業上得到廣泛應用。他開 辟了人類利用能源新時代，使人類進入“蒸汽時代”。
瓦特
介紹
經歷
主要成就
二、功率
(
功
功率
概念 力與物體在力的方向上移動的距離的乘積
功與做功所用時間之比
物理意義 表示物體做功的多少P=
表示物體做功的快慢
符號 W
P
計算公式 W=Fs
決定因素 力F、物體在力F方向上移動的距離s
功W、做功所用時間t
單位 焦耳(J)
瓦特(W)
聯系 W=Pt
二、功率
功和功率的比較
二 、功率 (
2.機器的功率
①功率是機器的主要技術性能之一
銘牌是廠家投放市場后提供的固定標識，記載廠家及技術數據，供正確使用。
銘牌上面標有一些數據，功率是其中的一項。選購機器時，要根據實際需
要選擇功率合適的機器。
ETP 轉臺式自動鎖螺絲機
號 ：EA-2010 電壓：220V
功 率：2.5kW 重 量 ：
出廠時間：2016年11月5日
出廠編號：ETPS2016110501
Http://www.
服務熱線：400691 189252(
深圳市易特博科技有限公司
產品容量 3.3L
額定頻率 50 Hz
產品尺寸343×254 1000W 58×25
產品型號 額定電壓 額定功率 產品凈重
A6366
220V
1000W
4.0kg
產品參數
二 、功率
②一些常見物體的功率
馬長時間拉車的 功率約為450W
空客A380 有4臺發動機，推力可
達1.5×106N, 最大速度約300m/s,
功率4.5×108kw, 四十五萬kw。
二、功率
萬噸級遠洋貨輪的功率約為
7000kw～23000kw
③一些交通工具的功率
3. 功率的推導公式
力F 作用在物體上，物體沿力的方向以速度v 做勻速直線運動時，
則力F 的功率：
二 、功率
單位：1W=1N·m/s
變形公式：
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=6×10 kg×10 N/kg =6×10 N
石頭在拉力方向上移動的距離s=1m
拉力做的功是：W=Fs=6×10 N×1m=6×10 J
起重機提升大石頭的功率是P==6×15=4×10 w
【典例2】大石頭質量為6t, 起重機的吊鉤在15s 內將大石頭勻速提
升 了 1m, 起重機提升大石頭的功率是多少
二 、功率
分析：機車發動機的最大功率是一定的。 由P=F 可知，牽引力的大小和運動速度成 反比。汽車上坡時，需要增大牽引力，所
以要減小速度。
同樣一輛機動車，在滿載時需要的牽引 力增大，則應該減小車輛的速度。
為什么汽車上坡時，司機經常用換擋的方法減小速度 為 什么同樣一輛機動車，在滿載時的行駛速度一般比空載時小 得多
二 、功率 (
想一想
【例3】某型號汽車發動機的額定功率為8×10 W, 當汽車在額定功率下勻
速行駛時，受到的阻力為2000N, 求：
(1)汽車的行駛速度；
(2行駛5分鐘牽引力所做的功。
解 (1)由于汽車勻速行駛，處于平衡態，牽引力與阻力是平衡力，故
發動機提供的牽引力為F=f=2000N
(2)行駛5分鐘牽引力所做的功為W=Pt=8×10 W×5×60s=24×10J
二、功率
二 、功率
【典例4】一輛小轎車以20m/s的速度在水平公路勻速行駛，受到的阻力
是900N。設行駛過程中小轎車的功率始終保持不變。
(1)求小轎車在水平路面行駛300m的過程中，其牽引力所做的功；
(2)要使小轎車的牽引力增大為原來的2倍，其行駛速度應為多少。
解：(1)小轎車在水平路面勻速行駛，所以小轎車受到的牽引力和受到的阻力 是一對平衡力，則小轎車受到的牽引力為F=f=900N
小轎車在水平路面行駛300m的過程中，其牽引力所做的功
W=Fs=900N×300m=2.7×105J
(2)小轎車的功率為P=Fv=900N×20m/s=1.8×10 W
行駛過程中小轎車的功率始終保持不變，根據P=Fv 可得，要使小轎車的牽引
力增大為原來的2倍。其行駛速度應為v=5= 條=1380“=10m s
知識點3 測定功率的大小
1. 設計實驗：
思考
測量你爬樓梯的功率，實驗原理是什么
應測量的物理量 應選擇的測量工具
●分析
由P=W/t可知，要測量功率，必須測量爬樓梯所做的功W和所用的
時 間t。
要測自已上樓做的功，根據功的公式W=Gh, 需要知道體重G 和 樓的高度h, 所以需要測出自己的質量m、 樓層的高度h。
三、測定功率的大小
3. 實驗步驟：
用體重計測出自己的質量m, 求出自己的重力G。 用皮尺測出所登樓層的高度h。
用秒表測出自己上樓所用的時間t。
三、測定功率的大小
2. 實驗器材：體重計，皮尺，秒表。
4. 計算人上樓的功率：
功率。為此：
(1)測量功率的原理是 _ ;
(2)小軍同學設計的測量步驟如下，其中多余的是 B ;
A. 測出自己的質量m
B. 測出樓梯的總長度L
C. 測出一樓到三樓的豎直高度h
D. 測出自己從一樓登上三樓所用的時間t
(3)小軍需要的器材有：體重計、 秒表 米 尺；
三、測定功率的大小
【典例5】如圖所示，小軍同學從一樓跑到三樓，他想通過登樓梯來估測自己的
小軍的質量m/kg 登樓的高度h/m 登樓梯時間t/s
登樓梯的功率P/W
(4)下表是小軍設計的實驗記錄表格，根據要記錄的數據，請把表格表頭補充完
整：
三、測定功率的大小
(5)利用上面所測的物理量，寫出計算功率的表達式
課堂小結
①物理意義：表示物體做功的 快慢
②功率的定義：
功與做功所用時間 之比 叫做功率，它在數值上等 于 單位時間 內所做的功.
P=W/t
國際單位：瓦特 ,符號W.1W=1J/s=1N·m/s
常用單位：千瓦，符號 kW,1kW=1000W
⑤推導公式： P=Fv
F 表示作用在物體上的 力
v 表示物體沿力的方向做勻速直線運動的 速 度
③公式：
④單位
功率
物理量 定義 物理意義 公式
單位
功 W 功等于力與物體在 力的方向上移動的距 離的乘積。 表示力 的“成效” W=Fs
J ( 焦 )
功率P 功與做功所用時間 之比叫做功率。 表示做功 的快慢 P=W/t
W ( 瓦 )
課堂小結
功與功率的區別
1. 關于功率的說法，正確的是 ( B )
A. 做功越多，功率越大
B. 單位時間內所做的功越多，功率越大
C. 作用力越大，功率越大
D. 功率大的機器比功率小的機器做功多
課堂練習
課堂練習
2.引體向上是一種簡單易行的體育鍛煉活動，小明同學每分鐘按標準
完成了20個引體向上，在這一過程中，小明消耗的功率最接近 ( C)
A.1W B.10W C.100W D.1000W
【詳解】小明同學的質量大約為：m=50kg, 身體上升高度約為h=0.6m,
t=1min,n=20, 小明同學的體重G=mg=50kg×10N/kg=500N
做一次引體向上需克服重力做的功W=Gh=500N×0.6m=300J
1min內做的總功W=20W=20×300J=6000J
小明同學的功率約為P=“e00-100w
【詳解】AB. 由圖像可知，物體做勻速直線運動，拉力等于摩擦力，同一物體對水平面壓力
相等，接觸面的粗糙程度不變，故物體受到的摩擦力相等，拉力相同，根據W=Fs 可知，運 動的距離越遠，所做的功越大，由圖可知，SoA>SAB, 則WoA>WAB, 故AB 不符合題意；
CD. 運動的時間相同都是6s, 相同時間內，做功越多，功率越大，即
PoA>PAB, 故C不符合題意，D 符合題意。
3.物體在水平拉力的作用下，沿粗糙程度相同的水
平面做直線運動，其運動圖像如圖所示。圖像中OA 段拉力對物體做的功和功率分別為WoA 和PoA,AB 段 拉力對物體做的功和功率分別為WAB和PAB。根據圖 像分析可知 ( D )
A.WoA課堂練習 (
◎
【詳解】[1]扶梯對它做的功是克服人的重力做功，則扶梯對他做的功是
W=Gh=40kg×10N/kg×3m=1200J
[2]由勾股定理可知，小華沿著扶梯向上移動的距離是s=√(3m)2+(4m)2=5m
小華沿著扶梯豎直上升3m所用的時間是t =5=05m/s=10s
則扶梯對他做功的功率是P
==1205=120W
4.如圖是某商場的自動扶梯，扶梯的部分幾何尺寸如圖所示。
質量為40kg的小華站在該扶梯上從商場一樓到二樓，已知扶 梯以0.5m/s 的速度勻速上行，則扶梯對他做的功是1 200 J, 對 他做功的功率是 120 w 。(g 取10N/kg)
課堂練習
3m
【詳解】[1]拉力F 的功率P =F V =50N×0.1m/s=5W
[2]物體A做勻速直線運動，受到的水平向右的拉力F 和B對A水平向左的摩擦力平衡，大小
相等，即fBA=F =50N。由力的相互性可知，B 對A水平向左的摩擦力與A對B水平向右的摩
擦力大小相等，即fAB=fBA=50N。B靜止，處于平衡狀態，受到平衡力的作用，由于F >fAB,
則地面對木板B 施加一個向右的摩擦力，大小為f=F -fAB=70N-50N=20N
◎
課堂練習
5. 如圖，木板B 置于水平地面上，物塊A 疊放于B 上。水平拉力
F =70N, 水平拉力F =50N 。B 靜 止 ，A 沿木板B 以10cm/s 的速度
向右勻速滑動。則拉力F 的功率為 5 W, 地面對木板B 的摩擦力方
向向 右 。 F A F 乙
B
同步作業
完成課后“自我檢測”練習
自主安排
配套同步分層作業
課后作業
謝謝觀看
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