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(共38张PPT)
第十章 功与机械能
第二节 功率
沪科·八年级物理下册
物理观念：
1.知道功率的概念。
2.结合实例理解功率的概念并会运用进行解题。
3.了解功率在实际中的应用。
科学思维：
能联系实际运用功率公式进行计算，利用功率知识解决简单的实际问题。
科学探究：
通过观察和联系生活实际，了解功率的物理意义。
科学态度与责任：
1.通过教学活动，激发学生的学习兴趣和求知欲望。
2.通过学习活动，使学生进一步养成乐于探索自然现象和日常生活中的物理学规律的习惯，同时增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
学习目标
知道功率，能用生活实例说明功率的含义，能了解一些机械的功率估计值，能将功率与日常生活结合起来。
本节要点
复习导入
我们是如何比较运动的快慢的？
相同时间比路程
相同路程比时间
比单位时间内通过的路程
速度
如果时间和路程都不相同呢？
探究新知
比较物体运动快慢
时间相同，路程大的速度____。
路程相同，用时少的速度____。
比较做功的快慢
时间相同，做功多的做功____。
做功相同，用时少的做功____。
快
快
快
快
上行高度相同，重物相同，时间不同
做一样多的功，左边用的时间少，所以左边做功_____。
快
知识点1 做功快慢的比较
上行高度相同，时间相同，桌子更重
用同样多的时间，左边做的功更多，所以左边做功_____。
快
探究归纳：做功的快慢与做功的多少和做功时间这两个因素有关。
比较做功快慢的方法：
做功相同，做功时间越少
做功时间相同，做功越多
如果做功多少、做功时间都不同，怎样比较？
做功越快
知识点2 功率
1.定义：功与做功所用的时间之比叫做功率。
2.物理意义：表示物体做功的快慢。
3.公式：
4.国际单位：
焦耳(J)
秒(s)
焦耳/秒(J/s)
瓦特(W)
1 W = 1 J/s
1 s 内做了 1 J 的功
常用单位：千瓦(kW)——1 kW = 1000 W
瓦特
功率与功的比较
功 功率
物理意义
概念
符号
公式
单位
联系 力的作用成效
表示做功的快慢
力与物体在力的方向上移动距离的乘积
功与做功所用的时间之比
W
P
焦耳（J）
瓦特（W）
W = Fs
W = Pt
下列说法中正确的是（ ）
A. 物体做功越多，功率越大
B. 物体做功时间越短，功率越大
C. 物体做功时间越长，功率越大
D. 物体做功越快，功率越大
D
练习
功率是描述物体做功快慢的物理量，其大小由做功多少和做功所用_______这两个物理量共同决定。
时间
知识点3 生产生活中的功率
功率是机器的一个重要性能指标。
机器在1 s内做160 kJ的功。
功率160 kW表示什么物理意义？
优秀自行车运动员长时间运动的功率约为480W，短时间运动的功率可达2 kW。
马长时间拉车的功率约为750W
蓝鲸游动时的功率可达 350kW
排量为2L的家用小轿车的功率约为110kW
10t载重汽车的功率约为180 kW
某型号电力机车的功率约为7200kW，“复兴号”动车总功率可达10 000 kW
万吨级远洋货轮的功率为7000~23 000kW
知识点4 功率的计算
例题 某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3 kg，若小腿拉绳使重物在 3 s 内匀速上升 0.5 m，试求绳子拉重物的功率。(不计摩擦力，g取 10 N/kg)
分析：
重物被匀速提升时，绳子对重物拉力的大小等于重物所受重力的大小，根据 W = Fs 计算出拉力做功，再根据 就可求出绳子拉重物的功率。
解
由题意，重物的质量 m = 3kg，重物移动的距离 s = 0.5 m，经历的时间 t = 3 s。
重物匀速上升，由二力平衡条件，绳子对重物的拉力大小 F = G = mg = 3 kg×10 N/kg =30 N
绳子拉重物做的功 W = Fs = 30 N×0.5 m = 15 J
绳子拉重物的功率
所以，绳子拉重物的功率是 5 W。
在解决功率问题时，首先需要明确是哪个力的功率，然后确定该力做的功和做功的时间，再根据功和功率的公式进行求解。
策略提炼
讨论：
拉力做功的快慢与重物移动的快慢有什么关系呢？我们可通过哪些方式改变绳子拉重物的功率，满足不同的锻炼需求？
一艘货轮在长江某河段行驶，50s内匀速通过200 m 的路程，其牵引力为 5×105 N。求：
（1）货轮行驶的速度；
（2）牵引力做的功；
（3）牵引力的功率。
练习
说一说
当物体在力 F 的作用下，以速度 v 沿力的方向做匀速直线运动时，力 F 做功的功率
即，减小速度 v 就可以增大牵引力 F。
比较功率的方法
比较
功率的
大小
做功相同，时间越少，功率越大；
时间相同，做功越多，功率越大
F相同，v越大，功率越大；
v相同，F越大，功率越大
练直公路上匀速行驶的汽车，发动机的实际输出功率为60kW，速度为30m/s，则下列说法中错误的是（ ）
A.汽车受到的牵引力是2000N
B.汽车受到的阻力是2000N
C.牵引力做功是60000J
D.行驶10s牵引力做功6×105J
C
√
×
√
故阻力与牵引力相等
t 未知
W = Pt =6×104W×10s=6×105J
√
P
v
t = 10s
1. 通常，正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W，那么，在1h时间内心脏做功________J，这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高________m。(g取 10 N/kg)
5400
课堂练习
9
2. 当某同学戴上可穿戴的“外骨骼”机器人设备后，可在 2 s 内轻松地将 50 kg 的物体匀速举高 1 m ，此过程中物体克服重力做的功为_______J，功率为_______W。(g取 10 N/kg)
500
250
3. 若某车在 4×103 N 的水平牵引力作用下，匀速通过 200 m 的平直道路用时 20 s。求：此过程中该车牵引力的功率。
解：此过程中该车牵引力做的功
W = Fs = 4×103 N×200 m = 8×105 J
该车牵引力的功率
所以，此过程中牵引力的功率为4×104 W。
4. 功率为 25 kW的拖拉机 4 h 做的功，如果由功率是 0.4kW 的耕牛去完成，需要多长时间？
解：功率为25 kW的拖拉机4 h做的功
W总= P拖t拖= 25 ×103 W×4 × 3600 s = 3.6×108 J，
如果由功率是0.4 kW的耕牛去完成，需要的时间
所以，功率是 0.4 kW 的耕牛完成需要 250 h。
5.某水泵房每天需要将 1000 m3 的水送到 18 m 高的蓄水池里。若用一台水泵每天工作 5 h，则这台水泵的功率至少应是多少千瓦？
解：
6. 已知某电梯的质量为 200 kg，输出功率为 3 kW，据说它能在 10 s 内将10个成年人升高20层。请你通过估算后判断这种说法是否可信。
解：设一个成年人质量为 60 kg，一层楼高度为3m，g取10 N/kg，则电梯和 10 个成年人总质量
m总=m电+10m人=200 kg +10×60 kg=800 kg，
20 层的高度 h=3 m×20=60 m，电梯 10s内做的功 W=G总h=m总gh=800 kg×10 N/kg× 60 m=4.8×105J，
输出功率
远大于3kW，所以这种说法不可信。
课堂小结
功率
公式
概念
物理意义
单位
功率是表示物体做功快慢的物理量
功与做功时间之比
瓦特，符号W，1kW = 1000W中小学教育资源及组卷应用平台
第二节　功率
物理观念：
1.知道功率的概念。
2.结合实例理解功率的概念并会运用进行解题。
3.了解功率在实际中的应用。
科学思维：
能联系实际运用功率公式进行计算，利用功率知识解决简单的实际问题。
科学探究：
通过观察和联系生活实际，了解功率的物理意义。
科学态度与责任：
1.通过教学活动，激发学生的学习兴趣和求知欲望。
2.通过学习活动，使学生进一步养成乐于探索自然现象和日常生活中的物理学规律的习惯，同时增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
重点：功率的概念、意义及计算。
难点：功率的相关计算。
多媒体课件。
一、情景导入
小明家正在装修新房子，小明非常高兴，帮爸爸一起搬砖。小明干得非常起劲，于是他提出要和爸爸比赛，看谁搬得快。楼下地面放有两堆相同的砖块（40块，每块重约50 N），小明一次最多搬起4块，爸爸一次可以搬起8块，结果爸爸用了20 min搬完，小明用了30 min才搬完。同学们想一想，小明和爸爸做功相同吗？谁赢了？为什么呢？（学生回答：相同， 爸爸赢了。因为搬一样多的砖块到相同的高度，对砖块做的功相同。做相同的功，小明用的时间多，做功慢，爸爸用的时间少，做功快，所以爸爸赢了）
由此可见，做功有快慢之分，这正是我们今天要探究的问题：如何描述做功的快慢。
多媒体展示图片。
你愿意选择哪种方式工作呢？为什么？怎样表示他们做功的快慢呢？我们以前学过速度，想一想速度是用来表示什么的物理量？对比一下，如何描述做功的快慢？
看来，人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比滑轮做功快；机械收割比人工快等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义，这就是我们今天要学习的一个新的物理概念——功率。
二、合作探究
　做功快慢的比较
以前学习过要比较两物体运动的快慢，可以先确定路程再比较时间，也可以先确定时间再比较路程。同理，要比较物体做功的快慢可采用什么方法？
观察下面一组数据，想一想，议一议谁做功最快？说出比较的依据。
物体 所做的功 所用时间
A 1 000 J 5 s
B 1 000 J 10 s
C 4 000 J 1 min
D 6 000 J 1 min
学生在小组讨论的基础上进行回答，由他人（同组同学或其他组同学）适当补充，再通过老师的引导使学生领悟比较物体做功快慢的方法：(1)做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快；(2)时间相同，比较做功的多少，做功多的做功快。
功率是用来表示做功快慢的物理量。物理学中，把功与做功所用的时间之比叫做功率。它在数值上等于力（或物体）在单位时间内所做的功。通常用符号“P”表示。
　功率的计算
(1)功率的计算公式：P＝。
(2)功率的单位：瓦特(W)。
(3)在国际单位制中，W的单位是焦耳(J)；t的单位是秒(s)；P的单位是瓦特(W)。1 W＝1 J/s，1 kW＝1 000 W。
【例】某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3 kg，若小腿拉绳使重物在3 s内匀速上升0.5 m，试求绳子拉重物的功率。（不计摩擦力，g取10 N/kg）
解：由题意，重物的质量m＝3 kg，重物移动的距离s＝0.5 m，经历的时间t＝3 s，重物匀速上升，由二力平衡条件，绳子对重物的拉力大小F＝G＝mg＝3 kg×10 N/kg＝30 N，绳子拉重物做的功W＝Fs＝30 N×0.5 m＝15 J，绳子拉重物的功率P＝＝＝5 W，所以，绳子拉重物的功率是5 W。
如表是人、一些动物和交通工具的功率。
优秀自行车运动员长时间运动的功率约为480 W，短时间运动的功率可达2 kW
排量为2 L的家用小轿车的功率约为110 kW，10 t载重汽车的功率约为180 kW
马长时间拉车的功率约为750 W
某型号电力机车的功率约为7 200 kW，“复兴号”动车总功率可达10 000 kW
蓝鲸游动时的功率可达350 kW
万吨级远洋货轮的功率为7 000～23 000 kW
（一）人体心脏的功率
心脏是强劲有力的器官。按照瓦特数衡量，它足以同一盏写字台上的荧光灯相比拟。一个成年人，在正常坐定不动的情况下，其心脏的功率约为5 W；在睡着时，因为新陈代谢减弱了，会下降到约2 W。一个运动员，在一般运动中，心脏可以提供20 W的动力。从工程角度看，心脏简直是一台了不起的发动机。人体心脏的功率水平，能适应负荷的大幅度变动；它的效率很高，以致任何人造装备都无法相比。更为突出的是，心脏能自动地调节到所需的功率，而不需要它的主人作出任何有意识的努力。这些属性在人造心脏中都要加以模拟复制。
（二）人消耗的功率
人要维持生命和进行活动（包括体力的和脑力的），就必须消耗能量做功。在不同情况下消耗的功率大小是不同的。
一个成年人在熟睡的时候，消耗的功率大约是80 W，这个功率用来维持其身体的代谢，因此把这个功率叫做基本代谢率。在进行一般脑力劳动时，例如学生在上课时，消耗的功率约为150 W，其中约80 W为基本代谢率，约40 W消耗在脑的活动中。在中等激烈的运动中，例如以5 m/s的速度骑自行车时，骑车人消耗的功率约为500 W。在比较剧烈的运动中，例如打篮球时，人消耗的功率约为700 W。在更加剧烈的运动情况下，例如在百米赛跑中，一个优秀运动员消耗的功率可超过1 000 W。
人在一秒钟内能做多少机械功呢？研究表明，人在长时间做功的情况下，即使消耗的功率超过1 000 W，其中只有约100 W的功率可作为机械功输送到体外。而马可以在长时间内以500 W的功率做机械功，在短时间内的机械功率可以达到700～800 W，可见，人输出机械功的本领比起马的本领小多了。
第二节　功率
功率
功率的概念来源于生产和生活，功率的知识是机械功概念的进一步延伸，在生产和生活实际中应用的例子很多很广，而且功率与力、功率与速度的关系又是联系实际生活和科学实践的纽带，教学中可充分利用这一优势，使抽象的物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题的能力，帮助学生树立正确的价值观。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共16张PPT)
D
2．如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是
A．小孩对砖做功更多
B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多
D．大人对砖做功更快
D
知识点 　功率的计算
3．如图，用大小相等的拉力F，分别沿水平面和斜面匀速拉动木箱，运动距离sab＝scd，运动时间tabA．ab段做功较多 B．cd段做功较多
C．ab段功率较大 D．cd段功率较大
C
4．下图是甲、乙两个物体做功与所用时间的关系图像，则甲、乙的功率P甲与P乙的大小关系，正确的是
A. P甲B．P甲>P乙
C．P甲＝P乙
D．无法确定
B
5．(2023·贵州模拟)原地高抬腿可提高呼吸及心肺功能，增强腿部力量。质量为50 kg的中学生做原地高抬腿动作，抬腿的频率是每分钟60次，每次身体重心上升5 cm，则运动2 min，该中学生克服重力做功的平均功率为____W。(g取10 N/kg)
25
6．(2024·牡丹江中考节选)如图所示，我国自主研制的R20000720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重质量为720 t，最大起升高度为400 m。
(1)若塔机一次将100 t的物体沿竖直方向匀速提升100 m，拉力做的功是多少？(g取10 N/kg)
(2)若塔机在(1)过程中所用时间为200 s，拉力做功的功率是多少？
解：(1)100 t的物体所受重力G＝mg＝1×105 kg×10 N/kg＝1×106 N，
塔机匀速提起货物，拉力与物体所受重力大小相等，即F＝G＝1×106 N，
拉力做的功W＝Fs＝1×106 N×100 m＝1×108 J。
错误地认为功率大做功一定多
7．甲机器的功率为100 W，它表示甲机器每秒钟___________________。乙机器的功率为200 W，两台机器正常工作时，甲做功_______比乙慢，甲做功_____比乙多。(后两空均选填“一定”“可能”或“不可能”)
所做的功为100 J
一定
可能
8．(多选)功率相等的两车，在相同的时间内匀速通过的路程之比为2∶1，下列说法正确的是
A．两车所做的功之比为2∶1
B．两车所做的功之比为1∶1
C．两车所受牵引力之比为2∶1
D．两车的速度之比为2∶1
BD
9．(多选)(2024·贵阳期末)小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体两次运动的图像如图所示。下列判断正确的是
A．物体两次所受的摩擦力f1＝f2
B．拉动的距离均为s1时，两次克服摩擦力所做的功W1＝W2
C．拉动的距离均为s1时，两次拉力对物体所做的功W1′＝W2′
D．拉动的距离均为s1时，两次拉力对物体做功的功率P1＝P2
ABC
10．在自由下落的过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB＝BC。物体在AB段重力做功为W1，做功功率为P1；在BC段重力做功为W2，做功功率为P2，则W1____W2，P1___P2。(均选填“>”“<”或“＝”)
＝
<
11．如图所示的智能航拍无人机，机身总质量为3 kg，此无人机先以1.2 m/s的速度匀速上升36 m，又以1 m/s的速度沿水平方向匀速飞行100 m，则无人机在上升过程中克服重力做功为______J，克服重力做功的功率为______W；在水平飞行过程中克服重力做功为_____J。(g取10 N/kg)
1 080
36
0
12．(2024·南充中考)如图，木板B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70 N，水平拉力F2＝50 N，B静止，A沿木板B以10 cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为___W，地面对木板B的摩擦力为_____N。
5
20
13．如图甲所示，某轿车在水平地面上行驶，15 s的时间内其vt和Ft的图像分别如图甲、乙所示。已知前10 s轿车运动的路程为180 m，整个过程汽车发动机做功_________J，汽车匀速阶段发动机的功率为______kW。
8.4×105
60
14．正常人的心脏在一次搏动中泵出血液的体积约为80 mL，一次搏动中推动血液流动的平均压强为1.6×104 Pa，则心脏搏动一次对血液所做的功为______J，假设正常人心脏每分钟搏动75次，正常人心脏每分钟推动血液流动的平均功率为_______W。
1.28
1.6

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