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10.4 做功的快慢
第10章 机械与人
教师
xxx
沪科版 八年级下册
比较做功快慢
测量功率
功率及其计算
01
03
02
CONTANTS
目 录
情景引入
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。
在建筑工地上将同一堆砖全部送到同一个楼顶上。一个是工人直接搬，一个是用吊车吊运。 这两种方法：（1）做功的多少相同吗？ （２）做功的时间相同吗?
根据W=Pt,把同一堆砖送到同一个楼顶上,做一样多的功。但用吊车和一个人来送，所用的时间是不一样的。
比较做功快慢
01
坐电梯
走楼梯
思考一下
从一楼到5楼，坐电梯和走楼梯哪一个更快呢？
1.做功相同，比较时间
一、如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
做一样多的功（运送相同货物），所用时间不同。做相同的功花费的时间越少，做功越快。
质量相同的两名学生，上升高度相同做相同的功，用时短的，做功快
2.在相同时间内，比较做功大小
二、如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
在相同的时间内，做功多少不一样。做功多的，做功快。起重机做功多，所以起重机做功快。
相等的时间，做功多的，做功快
三、做功多少和做功时间都不相同时，如何比较做功快慢呢？
做功多少和做功时间都不相同时，如何比较做功快慢呢？
例如：甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块砖重为10 N，楼高为 3 m，他们搬砖的数量和所用的时间如下表：
甲
乙
丙
砖数（块）
20
20
15
做功（J）
时间（min）
10
20
20
600
450
600
甲、乙、丙做功分别是多少？
甲、乙、丙做功谁最快？
应选取同一标准进行比较。
三、做功多少和做功时间都不相同时，如何比较做功快慢呢？
600
450
600
60
30
22.5
选取时间为标准进行比较
用功与做功时间的比来表示物体做功的快慢。
(J/min)
所做的功
做功时间
所做的功
做功时间
视频小结1
动画小结2
比较做功快慢的方法
做功相同时，比较所使用的时间的多少。
时间相同时，比较做功的多少。
做功和时间都不相同，如何比较呢？
比较运动快慢的方法
路程相同时，比较所使用的时间的多少。
时间相同时，比较路程的多少。
路程和时间都不相同，如何比较呢？
选取时间为标准进行比较
V＝
S
t
所做的功
时间
例题1:如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ）。
A．大人与小孩做功相同，两人做功快慢相同；
B．大人与小孩做功相同，小孩做功快；
C．大人比小孩做功多，大人做功快；
D．大人比小孩做功多，小孩做功快
【解析】
图中两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，但由于大人的重力大于小孩的重力，根据W=Fs=Gh可知，大人比小孩做的功多。
因为两人所用时间t相同，则大人做功快。
C　
功率及其计算
02
1. 功率的物理意义：表示物体做功的快慢．
2.功率的定义：功与完成这些功所用时间之比叫做功率．
3.公式:
国际单位：焦/秒
常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW):
1kW=103W，1MW=103kW
4.单位:
专门名称：瓦特 ,符号 W. 1W=1J/s
瓦特James Watt
英国发明家（1736-1819）
物体在1 秒内所做的功为1焦，则其功率为1瓦。
一般机器上都有一个小牌子叫作铭牌，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。
5.功率是机器的主要技术性能之一
配用功率：22.2KW
骑车功率约70 W
百米飞人的功率可达1kW
轿车的功率约可达200 kW
电力机车和内燃机车的功率可达5 000 kW
万吨豪华游轮的功率可达1万kW
鲸游动时功率可达350kW
常见的一些功率
功率的计算
t
W
1. P
=
①使用公式时，一定要注意三个量的对应关系，功W一定是对应的时间t内完成的，这样算出来的功率才是时间t内的功率。
②由P=W/t 计算出的功率是平均功率 ，即在时间t内的平均功率。
W——某个力做的功——焦耳（J）
t——做这些功所用的时间——秒（s）
P——这个力做功的功率—瓦特（W）或焦耳每秒（J/s）
W=Pt
t=
W
P
2.功率的推导式：
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
物体受拉力F，沿拉力方向做匀速直线运动时，拉力F的功率：
P=FV
1 W = 1N · m/s
F表示物体受的力，v表示物体的运动速度。
适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。
想想议议
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？
由P=Fv可知，当功率P一定时，速度v越小，力F越大；当力F一定时，功率P越大，速度v越大；当速度v一定时，功率P越大，力F越大。
分析：机车发动机的功率是一定的，牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。
例题：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。
分析：因为是匀速提升大石头，大石头处于平衡状态。所以起重机对石头的拉力和石头的重力是平衡力，大小相等。求出拉力做的功，再求拉力的功率即可。
解：因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头的重力相等，即：
F= G=6×103kg×10N/kg=6×104N
大石头在拉力的方向上移动的距离：s=1m
所以拉力做的功：W = FS =6×104N×1m=6×104J.

测量功率
03
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。
要测自已上楼的功，根据功的公式W=Gh，需要知道体重G和楼的高度h，需要测出自己的质量m、楼层的高度h。
测量人爬楼梯的功率
想想做做
设计实验，如何测量出你爬楼梯的功率？
思考：1.测量功率的公式？ 2.指出应测量的物理量？3.应选择的测量工具？
实验器材：
体重计，皮尺，秒表。
实验步骤：
(1)用体重计测出自己的质量m，求出自己的重力G。
(2)用皮尺测出所登楼层的高度h。
(3)用秒表测出自己上楼所用的时间t。
(4)用公式P= = 求出人上楼的功率P。
W
t
mgh
t
物理量
定义
物理意义
公式
单位
功W
功率P
J（焦）
W（瓦）
W=Fs
P=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”
功和功率的区别
1.使用机械做功时，下面说法正确的是（ ）
A.功率大的机器一定比功率小的机器做功多；
B.功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少
C.功率小的机器一定比功率大的机器做功慢；
D.以上说法都不对．
C
课堂练习
2.两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，则（ ）
A.甲做功较多，功率较大
B.甲做功较多，功率较小
C.甲做功较多，甲、乙功率相同
D.甲、乙做功相同，乙的功率较大
A
3.一台机器，功率是1.5kW，它表示机器在1s内做了________功，2s内做_______功。
3000J
1500J
4.两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是 ;若完成相同的功,甲、乙所用时间之比为 。
1:3
3:1
5.甲、乙两个集装箱质量相同，用起重机先将甲集装箱以 0.5m/s的速度提升8m，再将乙集装箱以1m/s 速度提升相同的高度，那么起重机（ ）
A.第一次做功多，功率大
B.第二次做功多，功率小
C.两次做功一样多，功率也一样
D.两次做功一样多，第二次功率大
D
6.在“比一比谁的功率大” 的比赛中，某同学从一楼跑到三楼用了10秒，则他上楼过程中的功率约是（ ）
A.3瓦 B.30瓦
C.300瓦 D.3000瓦
C
7.三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶，甲沿上坡路行驶时间为t1，乙沿水平路行驶时间为t2，丙沿下坡路行驶时间为t3（t1>t2>t3），下列说法正确的是（ ）
A.甲车的功率大 B.乙车的功率大
C.丙车的功率大 D.三辆车的功率一样大
D
8.一台机器用2分钟时间做了6×104J的功，
(1)这台机器的功率是多少？
(2)10s内做功为多少？
(3)如果做6×105J的功要多少时间？
解（1）
(2)
(3)
①功率的物理意义：表示物体做功的快慢
国际单位：瓦特 ，符号 W， 1W =1J/1s =1N · m/s
②功率的定义：
③公式:
④单位
⑤推导公式： P=?????????
?
P=????????
?
F：表示作用在物体上的力；
v：表示物体沿力的方向做匀速直线运动的速度。
常用单位：千瓦 ，符号 KW， 1 KW =1000W
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所做的功。
做功的快慢
课堂小结
感谢观看

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