资源简介 (共37张PPT)第九章 机械和功第4节 比较做功的快慢目录CONTENT教学目标FIRST PART01教学内容SECOND PART02练习思考THIRD PART03课后作业FOURTH PART04教学目标1. 知道什么是功率。能说出功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位。(物理观念、科学思维)2. 能结合生活中的实例说明功率的含义。(物理观念)3. 能应用功率的定义式进行简单的计算,并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。(物理观念、科学探究)课堂引入1. 功的两种表述:(1)力的方向与物体移动方向 ,称为力对物体做功。(2)力的方向与物体运动方向相反,可以称为_____这个力做功。2. 功的计算公式:3. 做功的两个必要条件:一是_______________,二是沿力方向有移动距离。(2)不做功的条件:__________、__________、__________。【知识巩固:功】相同有力作用在物体上克服不劳无功劳而无功垂直无功第4节 比较做功的快慢在物理学中,怎样比较机械做功的快慢呢 课堂引入建筑大楼时需要先挖地槽, 挖土就得对土做功,如果用挖土机来做,一幢大楼的地槽用不了几天就能挖完。而如果一个人挖,恐怕一年也挖不完一幢大楼的地槽。可见,做功除了有多少之外,还有快慢的区别。知识点1 比较做功快慢的方法1.实验探究: 机械做功快慢的比较现象探究1:运送同样多的砖到同样高的地方,用起重机比用滑轮组所需的时间短探究分析:做功相同,用时不同,说明做功有快慢之分。做相同的功,用时短的做功快实验结论:运送相同的砖到相同的高度,塔吊用时较短一、比较做功快慢的方法1.实验探究: 机械做功快慢的比较现象探究2:在相同的时间内,用起重机比用滑轮组能运送更多的砖探究分析:做功时间相同,做功多少不同,说明做功有快慢之分。用时相同,做功多的做功快实验结论:相同的时间内,塔吊运送的砖块更多。一、比较做功快慢的方法2. 比较物体做功快慢的方法(1)若做功相同,可比较做功时间的长短,所用时间越短,做功越快;所用时间越长,做功越慢。(2)若做功时间相同,可比较做功的多少,做功越多,做功越快;做功越少,做功越慢。通过以上两种方法的比较,说明做功的快慢与做功的多少和做功时间这两个因素都有关系。归纳总结做功的快慢与做功的多少及做功的时间两个因素有关一、比较做功快慢的方法【例题1】我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图所示,用挖掘机挖土比人力挖土做功快,所用的比较方法是:做功时间相同,比较做功多少。另一种比较做功快慢的方法是: 相同,比较 。一、比较做功快慢的方法做功做功的时间知识点2 功率1. 功率的概念做相同的功,塔吊用时越短,则塔吊做功的效率越大,及功率越大。相同的时间内,塔吊做功越多,即塔吊做功的小了越大,即功率越大。二、功率①功率的物理意义:表示物体做功的快慢。②功率的定义:功与做功所用时间之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。③公式:国际单位:焦/秒,符号J/s常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW);1kW=103W,1MW=103kW④单位:专门名称:瓦特 ,符号 W。 1W=1J/s功率P物体在1s内所做的功为1J,则其功率为1W。1. 功率二、功率功与做功所用的时间之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。表达式:1 kW= 103 W焦耳秒瓦特焦耳/秒(W)功率=所做的功做功时间P =Wt1W:1s做功1J,功率就是1W。二、功率介绍经历主要成就詹姆斯·瓦特(James Watt,1736年1月19日—1819年8月25日),英国发明家、企业家,第一次工业革命的重要人物,与著名制造商马修·博尔顿合作生产。瓦特被誉为人类历史上最著名的发明家之一。在历史上最知名的229位发明家中,瓦特与爱迪生并列第一位。为纪念瓦特的贡献,国际单位制中的功率单位以瓦特命名。1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进,使之成为“万能的原动机”,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,使人类进入“蒸汽时代”。物理学家瓦特二、功率功和功率的比较功 功率概念 力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 功与做功所用时间之比物理意义 表示物体做功的多少 表示物体做功的快慢符号 W P计算公式 W=Fs决定因素 力F、物体在力F方向上移动的距离s 功W、做功所用时间t单位 焦耳(J) 瓦特(W)联系 W=Pt 二、功率铭牌上面标有一些数据,功率是其中的一项。选购机器时,要根据实际需要选择功率合适的机器。①功率是机器的主要技术性能之一铭牌是厂家投放市场后提供的固定标识,记载厂家及技术数据,供正确使用。2. 机器的功率二、功率② 一些常见物体的功率马长时间拉车的功率约为450W骑车运动员长时间功率约70W,短时间可达1kW特斯拉车的最大功率约300kW二、功率飞机空客A380空客A380有4台发动机,推力可达1.5×106N,最大速度约300m/s,功率4.5×108kw,四十五万kw。万吨级远洋货轮的功率约为 7000kw~23000kw③一些交通工具的功率二、功率P =Wt=Fst=Fv力F作用在物体上,物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动时,则力F 的功率:单位:1W=1N m/s变形公式:P=FvFv3. 功率的推导公式二、功率【典例2】大石头质量为6 t,起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m,起重机提升大石头的功率是多少?解 :因为起重机匀速,大石头的拉力与大石头所受的重力相等,即 F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N石头在拉力方向上移动的距离 s =1m拉力做的功是:W = Fs = 6×104N ×1 m = 6×104 J起重机提升大石头的功率是二、功率为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度? 为什么同样一辆机动车,在满载时的行驶速度一般比空载时小得多?分析:机车发动机的最大功率是一定的。由P=Fv可知,牵引力的大小和运动速度成反比。汽车上坡时,需要增大牵引力,所以要减小速度。同样一辆机动车,在满载时需要的牵引力增大,则应该减小车辆的速度。二、功率【例3】某型号汽车发动机的额定功率为8×104W,当汽车在额定功率下匀速行驶时,受到的阻力为2000N,求:(1)汽车的行驶速度;(2)行驶5分钟牵引力所做的功。解:(1)由于汽车匀速行驶,处于平衡态,牵引力与阻力是平衡力,故发动机提供的牵引力为F=f=2000N由公式,可得汽车的行驶速度为(2)行驶5分钟牵引力所做的功为W=Pt=8×104W×5×60s=2.4×107J二、功率【典例4】一辆小轿车以20m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是900N。设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变。(1)求小轿车在水平路面行驶300m的过程中,其牵引力所做的功;(2)要使小轿车的牵引力增大为原来的2倍,其行驶速度应为多少。解:(1)小轿车在水平路面匀速行驶,所以小轿车受到的牵引力和受到的阻力是一对平衡力,则小轿车受到的牵引力为小轿车在水平路面行驶300m的过程中,其牵引力所做的功(2)小轿车的功率为行驶过程中小轿车的功率始终保持不变,根据可得,要使小轿车的牵引力增大为原来的2倍,其行驶速度应为二、功率知识点3 测定功率的大小1. 设计实验:测量你爬楼梯的功率,实验原理是什么?应测量的物理量? 应选择的测量工具?分析由P=W/t可知,要测量功率,必须测量爬楼梯所做的功W和所用的时间t。要测自已上楼做的功,根据功的公式W=Gh,需要知道体重G和楼的高度h,所以需要测出自己的质量m、楼层的高度h。思考三、测定功率的大小3. 实验步骤:2. 实验器材:体重计,皮尺,秒表。用体重计测出自己的质量m,求出自己的重力G。用秒表测出自己上楼所用的时间t。用皮尺测出所登楼层的高度h。4. 计算:PG=mg三、测定功率的大小【典例5】如图所示,小军同学从一楼跑到三楼,他想通过登楼梯来估测自己的功率。为此:(1)测量功率的原理是 ;(2)小军同学设计的测量步骤如下,其中多余的是__________;A.测出自己的质量mB.测出楼梯的总长度LC.测出一楼到三楼的竖直高度hD.测出自己从一楼登上三楼所用的时间t(3)小军需要的器材有:体重计、 、 ;三、测定功率的大小B秒表米尺三、测定功率的大小(4)下表是小军设计的实验记录表格,根据要记录的数据,请把表格表头补充完整:小军的质量 登楼的高度 ____________ 登楼梯的功率 登楼梯时间t/s(5)利用上面所测的物理量,写出计算功率的表达式 。①物理意义:表示物体做功的 .国际单位: ,符号W.②功率的定义:③公式:④单位⑤推导公式:F 表示作用在物体上的 .v 表示物体沿力的方向做匀速直线运动的 。常用单位:千瓦,符号 kW, 1 kW=1000W功与做功所用时间 叫做功率,它在数值上等于 内所做的功.功率快慢之比单位时间瓦特P=W/tP=Fv力速度1W=1J/s =1N·m/s课堂小结物理量 定义 物理意义 公式 单位功W功率PJ(焦)W(瓦)W=FsP=W/t功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。功与做功所用时间之比叫做功率。表示做功的快慢表示力的“成效”功与功率的区别课堂小结课堂练习1.关于功率的说法,正确的是( )A.做功越多,功率越大B.单位时间内所做的功越多,功率越大C.作用力越大,功率越大D.功率大的机器比功率小的机器做功多B课堂练习2. 引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动,小明同学每分钟按标准完成了 20 个引体向 上,在这一过程中,小明消耗的功率最接近( )A.1W B.10W C.100W D.1000WC【详解】小明同学的质量大约为:m=50kg,身体上升高度约为h=0.6m,t=1min,n=20,小明同学的体重G=mg=50kg×10N/kg=500N做一次引体向上需克服重力做的功W=Gh=500N×0.6m=300J1min内做的总功W总=20W=20×300J=6000J小明同学的功率约为课堂练习3. 物体在水平拉力的作用下,沿粗糙程度相同的水平面做直线运动,其运动图像如图所示。图像中OA段拉力对物体做的功和功率分别为和,AB段拉力对物体做的功和功率分别为和。根据图像分析可知( )A. B. C. D.【详解】AB.由图像可知,物体做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,同一物体对水平面压力相等,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,拉力相同,根据可知,运动的距离越远,所做的功越大,由图可知,,则,故AB不符合题意;CD.运动的时间相同都是,根据可知,相同时间内,做功越多,功率越大,即,故C不符合题意,D符合题意。D课堂练习4. 如图是某商场的自动扶梯,扶梯的部分几何尺寸如图所示。质量为40kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼,已知扶梯以0.5m/s的速度匀速上行,则扶梯对他做的功是 J,对他做功的功率是 W。(取10N/kg)【详解】[1]扶梯对它做的功是克服人的重力做功,则扶梯对他做的功是[2]由勾股定理可知,小华沿着扶梯向上移动的距离是小华沿着扶梯竖直上升3m所用的时间是则扶梯对他做功的功率是1200120课堂练习【详解】[1]拉力F2的功率[2]物体A做匀速直线运动,受到的水平向右的拉力F2和B对A水平向左的摩擦力平衡,大小相等,即fBA=F2=50N。 由力的相互性可知,B对A水平向左的摩擦力与A对B水平向右的摩擦力大小相等,即fAB=fBA=50N。B静止,处于平衡状态,受到平衡力的作用,由于F1>fAB,则地面对木板B施加一个向右的摩擦力,大小为f=F1-fAB=70N-50N=20N5右2025Thank you for watching!谢谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源预览