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(共24张PPT)
第十一章 功和机械能
第 2 节 功 率
素养目标
1. 能结合生活实例，知道物理学中的功率，知道功率的定义式P=W/t并能进行简单计算。
2. 能类比速度定义的方法，建立功率的概念，发展科学思维能力。
3. 能在了解生活中不同机械功率的基础上，设计测量功率大小的实验，提升科学探究能力。
4. 通过分析和解决生产生活中的实际问题，加深对功率定义式的理解，培养将物理知识与生产生活相联系的意识。
创设情景，引入新课
（1）要把几百块砖从地面送到房顶，工人搬运可能需要几小时，如果用起重机搬运，几分钟就可以完成。
看来做功有快慢之分。你觉得应该怎样表示做功的快慢呢
（2）欣赏视频—《做功的快慢》
总结：力做功不但有多有少，而且还有快慢之分。那么，怎样比较做功的快慢呢？
功 率
1. 比较做功的快慢
（1）现象探究：不同机械做功快慢的比较
①如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
因为人与起重机做功 ，起重机所用时间 ，所以做功 。
②如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
还有其它比较的方法吗？
相同
少
快
因为做功时间 ，起重机做功 ，所以起重机做功 。
想一想：
若做的功和所用时间都不相同，怎样比较做功的快慢呢
③事例分析：图中是三个人（物体）做功时的情景，怎样比较他们做功的快慢
相同
多
快
功/时间（J/s）
50
200
1600
比较方法：分别计算三个物体所做的功与所用时间的 ，该 越大，则做功越 。
所以丙做功最 ，甲做功最 。
结论：用 功/时间 可以比较做功的快慢。
（2）总结：比较做功快慢的方法
①时间相同，比较物体做功的多少，做功多的做功 。
②做功相同，比较做功的时间，时间短的做功 。
③功与时间都不相同，用功/时间可以比较做功的快慢。
该比值越大，做功越 。
比值
比值
快
快
慢
快
快
快
想想议议：
一位大人和一位同学一起均从1楼爬到5楼，所用时间相等。他们做功相同吗？能否比较他们做功的快慢？
图中两人从1楼爬到5楼，两人升高的高度相同，但由
于两人的重力不同，根据W=Fs=Gh可知，两人做功不相同，大人比同学做的功多。由于两人上楼所用的时间相等，所以大人做功比同学快。
2. 功率
（1）物理意义：表示物体做功 的物理量。
（2）定义：功与做功所用时间之 叫作功率，它在数值上等于单位时间内所
快慢
比
做的功。
（3）公式：
（4）单位
①国际单位：焦/秒（J/s），叫作瓦特，符号W，
1W=1J/s
②工程技术上常用单位：
千瓦(kW)；
功率=功/时间
P=
（5）物理学家——瓦特
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。
1kW=103W
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”。
3. 机器的功率
（1）机器中的铭牌
铭牌是指厂家生产的机器投放市场后，向用户提供厂家商标识别、品牌区分、产品参数等信息的固定标识。铭牌主要用来记载生产厂家及额定工作情
况下的一些技术数据，以供正确使用而不致损坏设备。
铭牌上面标有一些数据，功率是其中的一项，机器的功率是机器
的主要技术性能之一。选购机器时，要根据实际需要选择功率合适的机器。
（2）一些机器的功率
万吨巨轮功率约 104 kW 客机功率约 105 kW
功率的计算
1. 功率的计算
（1）计算功率：根据定义
式 进行。
（2）计算功：根据变形式 进行。
（3）计算时间：根据变形式 进行。
P=
W=Pt
t=
（4）单位：
全部各物理量采用国际单位制。即功W的单位用焦（J）；时间t的单位用秒（s），功率P的单位用瓦（W）。
2. 计算功率的推导公式
（1）推导
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：
P=
=
=vt
即拉力做功的功率等于力与物体运动速度的乘积。
适用条件：物体做匀速直线运动，
F与v在同一条直线上。
（2）应用
为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 为什么同一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时行驶的速度小得多？
成反比。汽车上坡时，需增大牵引力，故要减小速度。货车在满载时需要增大牵引力，只能减小车辆行驶的速度。
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
3. 测量功率
（1）测量人爬楼梯的功率
思考：要测量同学爬楼梯的功率，根据什么原理进行？应测
量哪些物理量？应选择哪些测量工具 ？
分析： 由 可知，要测量同学爬楼梯的功率，需要测量体重G（或质量m）、楼层的高度h和所用时间t。
P=
③实验步骤：
用体重计（或磅秤）
测出自己的质量m；
①实验原理：
②实验器材：体重计（或磅秤）、刻度尺、停表。
用刻度尺测出所登楼层的高度h；
用停表测出自己上楼所用时间t；
计算出自己爬楼的功率。
④功率表达式：
P=
=
=
=
P=
（2）测量引体向上的功率
①实验原理
②实验器材
P=
③实验步骤：
电子秤、
刻度尺
和停表。
用体重计（或磅秤）测出自己的质量m；
用刻度尺测出完成一次规范引体向上动作时上升的高度h；
用停表测量出连续完成n次规范引体向上动作时需要的时间t；
计算出自己引体向上的功率。
④功率表达式：
P=
=
=
视频讲解:《测量引体向上的功率》
例1：大石头的质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升
1m（如图所示），起重机提升大石头的功率是多少 g取10N/kg。
解 因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等，
F= 6×103 kg×10 N/kg
即F = G = mg
= 6×104N
大石头在拉力的方向上移动的距离
s =1 m 所以拉力做的功
W = Fs
= 6×104N×1 m = 6×104J
功率P = Wt
= 6×104 J15 s = 4×103W
起重机提升大石头的功率是4×103W。
例2：如图所示是当今流行的平衡车。某品牌平衡车的功率为240 W，能以10.8 km/h的速度在平直的道路上连续匀速行驶10km，则它在这个过程中
受到的阻力为______
N，行驶这1km所做
的功为________ J。
80
8×104
课堂总结（1）
课堂总结（2）
比较做功
快慢方法
功 率
功率
①时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。
②做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快。
③功与时间都不同，用“功/时间 ”可比较做功的快慢。
①物理意义：表示做功快慢的物理量。
②定义：功与做功所用时间之比叫作功率。③公式： P=W/t
④单位：国际单位是瓦特，1W=1J/s常用单位有：kW 1kW=103W
⑤功率的推导公式： P=W/t=Fs/t =Fv
测量功率
①实验原理：P=W/t.
②实验器材：体重计、刻度尺、停表等。（引体向上为例）
③实验步骤：测质量、测时间、测高度；表达式P=mgh/t
课堂练习
1.某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从2楼匀速上升到5楼。如果每层楼高3m，那么升降机电动机的功率至少是多少 g取10N/kg。
电动机做功
W=Fh=1.2×104N×9m
解：电动机的拉力F=G
F=mg=1.2×103kg×10N/kg
=1.2×104N ,
=1.08×105J
电动机的功率
P=W/t=1.08×105J/10s
= 1.08×104W
h=3×3m=9m
2.四名同学在公园进行登山比赛，如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是（ ）
A．体重最大的一个
B．时间最短的一个
C．速度最大的一个
D．做功最快的一个
D
3. 如图所示，用大小相同的力F，使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s，所用的时间相同，则两次所用的力对物体所做的功和功率（　　）
A．图甲做的功较多 B．图乙做的功较多
C．甲、乙的功率一样大
D．图甲的功率一定比图乙大
　C　
下 课
Thanks!
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