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第九章 机械和功
9.4比较做功的快慢
授课教师： * * * 大 * * 大 *
班 级 ：
时 间 ：
大 * * * 大 * * 大
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北师大2024版物理八年级下册【精做课件】
义 务 教 育 教 科 书
物 理
言
汇
2024
7 考 试 考 法
学习目录
新知讲解
新知讲解
典例讲解
小结梳理
变式训练
课堂检测
复习引入
I
5
2
4
3
6
8
同一个人，相同的楼
梯，相同的上升高度， 但所用时间不同，由 速度公式可知小明跑 步上楼速度快。
小明走着上到五楼需要1.5min, 而跑步上到五楼只花了40s, 分析其运动快慢。
把书包从1楼提到5楼，不论乘坐电梯上楼还是步行上楼，
对书包做功的多少都是一样的，但所需的时间却不同，
步行上楼大约需要1min, 乘坐电梯大约仅需10s。
可见，不同的做功过程可能做功快慢不一样。
如何比较做功的快慢呢
类比速度，比较做功的快慢。
如何比较做功快慢 与比较运动快慢的方法类似，比较做功的快慢
也有两种方法。
①运送同样多的砖到同样高的地方，用起重机 提升比人直接用滑轮组提升所用的时间短，说 明起重机做功快。
②在相同的时间内 ，起重机运送的砖比人直接 用滑轮组运送的数量多，说明起重机做功快。
知识点<1 比较做功快慢的方法
知识点<11 比较做功快慢的方法
如何比较做功快慢
思考：如果起重机和人直接用滑轮组，在不相同的时间
内，把数量不等的砖运到高度不同的地方去，怎样比较 二者做功的快慢呢
运动快慢
做功快慢
比较方法 ① 所用时间相同，路程大的速度快
所用时间相同，做功多的做功快
② 通过相同路程，用时短的速度快
做同样的功，用时短的做功快
③ 看单位时间内通过的路程
看单位时间内做功的多少
知识点<11 比较做功快慢的方法
类比速度比较做功快慢
知识点<2 功率
1.定义：在物理学中，我们用功率描述做功的快慢，把功与完
成这些功所用的时间之比叫作功 率。
知识点 2 功率
2.物理量符号：P
3.物理意义：表示做功的快慢
4.单位：国际单位：瓦特，简称瓦，用W表示 常用单位：千瓦 (kW), 兆瓦(mW)
5.换算关系：1 kW =10 w 1MW =10 w
7.变形式：一定时间内做功的多少： W=Pt
做一定量的功所需要的时间：
P —— 瓦特( W )
W ——焦耳( J) t —— 秒( s )
知识点 <2: 功率
6.计算公式：
1J/s=1W
知识点<2 功率
马长时间运动过程
中的功率为几百瓦
人长时间运动过程
中的功率为数十瓦
常见的一些功率值
小汽车的功率可达100 kW
飞机发动机的功率可1000 kW 高速动车组列车功率可达
几干瓦至两万千瓦
知识点 2 功率
万吨级远洋货轮发动机
的功率可达10000 kW
常见的一些功率值
知识点 2 功率的计算测量应用
功率的计算
两台起重机分别匀速提升质量相同的两重
物，已知提升高度之比 hA:hβ=1:3, 所用时 间之比tA:tB=2:1, 则两台起重机提升重物 的功率之比是 ( C ) A.1:3 B.4:3 C.1:6 D.3:1
知识点 <2 功率
功率的计算公式的拓展：
推导公式：由W=Fs 和 v= (物体在力F 作
用下做匀速直线运动):
知识点 <2 功率
书上例题：
小李对工具箱所施拉力做功的功率是多少
电动机做的功W =7.2×106J, 所用时间t =20×60 s=1200s。
小李对工具箱的拉力做的功W =mgh, 所用时间t =20×60s=1200s。
知 识 点 2 功 率
交流讨论 ：
小李提着工具箱分别采用徒步和乘坐缆车两种方式从山脚到山顶， 这两种方式中小李对工具箱所施拉力做的功相同吗 拉力做功的
功率相同吗
相同；不相同。
知 识 点 2 功 率
实践活动：
几位同学组成小组，测量每位同学提着重物从一楼爬到三楼的过
程中对重物所施拉力做功的功率，看谁的功率最大。想一想，需 要测出哪几个物理量 用什么工具来测 怎样测 与同学交流一下， 看谁的设计方案更易操作。
瓦特(1736-1819)是英国发明家，他改良了
蒸汽机，为工业革命的兴起做出了杰出贡献， 被称为"工业革命之父"。为了纪念他的成就， 物理学中采用他的名字“瓦特”作为国际单位 制中功率的单位。
拓展阅读 功率的一种单位—马力
功率最初的单位是马力，也叫匹。追溯到200多
年前瓦特改良蒸汽机的时代。
当 时 ，瓦特制造出第一批改良后的蒸汽机， 一个
啤酒厂订购了其中的一台，想用它代替当时干活 的马匹去推动抽水机。
拓展阅读 功率的一种单位—马力
拓展阅读 功率的一种单位—马力
啤酒厂厂主想确定一下一台蒸汽机能否抵得上一匹马，于是他挑选了一 匹最强壮的马，让它连续干了八个小时的活儿，并计算了这匹马在这段 时间内共抽上来多少水。
经过计算得出：一匹马每秒能把75kg 的水提高1m。 于是瓦特就将功率
的单位定义为马力。
马力分为公制和英制。公制马力又叫米制马力，1公制马力=735瓦特。
1英制马力=746瓦特。
定义：功与完成这些功所用的时间之比，叫作功率，
它的大小等于单位时间内所做的功。
功率 定义式： 变形式：W=Pt
单位：瓦特，简称瓦，用W表示；常用单位：千瓦 (kW) ,
兆瓦(mW)
换算关系：1 kW =10 W 1MW =106 W
知识点1 比较做功快慢的方法
1.回顾比较物体运动快慢的方法，写出比较做功快慢的方法。
(1)方法1:做功相同，比较做功 时间的长短 ， 所用时 间越少 的物体做功越快。
(2)方法2:做功所用时间相同，比较 做功多少， 做功 越多 的物体做功越快。
(3)若做功多少和所用时间都不相同，用做功多少与所用
时间的 比值 来比较物体做功的快慢。
2.[2024 ·淄博期中，多选]某班组织了一次爬楼比赛，要求
从一楼爬到五楼，看哪位同学爬楼时做功最快。下列说法中 正确的是( AD )
A. 体重最大的那位同学做功最多
B. 体重轻的同学速度快，做功最快
C. 第一个到达终点的同学做功最快
D. 最后一个到达终点的同学可能赢得比赛
知识点2 功 率
3. 下列关于功和功率的说法中，正确的是( C )
A. 物体做功时间越短，功率越大
B. 物体做功越多，功率越大
C. 物体做功越快，功率越大
D. 物体做功时间越长，做功越多，功率就越大
4.某台机械的功率是100W, 合 0.1 kW, 表示这台机械
每秒做功100J 。
5.新 科 技[2024 ·牡丹江改编]如图所示是
我国自主研制的R20000-720 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。若塔机在200 s内一次将100 t
的物体沿竖直方向匀速提升100 m, 则拉力做的功是
1×10 j, 塔机拉力做功的功率是5×10 w。
(g 取10N/kg)
(第5题)
6. 如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于
乙的质量。两个木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在 水平拉力F 和F 的作用下以相同速度匀速直线运动了相同时 间，下列说法中正确的是( B )
A.F 小 于F
B.F 比F 的功率小
C.F 与F 做功一样多 (第6题)
D. 甲的重力做功较多
7. 小明和小华的体重分别是400 N和500 N, 他们相约来一场
登山比赛，小明选择了陡坡，小华选择了缓坡，他们同时从山 脚出发，到达山顶所用时间之比为2:3,则他们登山的功率之比 为( D )
A.8:15 B.5:4 C.5:6 D.6:5
数为8N (不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦),拉力
F做功的功率为( B )
A.1.6W B.3.2 W C.8W D.16W
8. [2024 · 自贡]如图所示，物
体A在水平拉力F的作用下， A
沿水平面以0.2 m/s 的速度匀
速运动了5 s, 弹簧测力计的示
(第8题)
F
9.[2024 ·黑龙江改编]如图所示是某厂
家开发的汽车，其质量为1500 kg。该 车在水平路面上匀速直线行驶13.8 km, 用时10 min, 这一过程中汽车发动机的 输出功率为4.6×10 w, 则汽车牵引
力所做的功是2.76×10 j, 行驶过程中汽车受到的阻力是
2×10 N。
(第9题)
10.[2024 ·福州开学]某仓库用定滑
轮、质量为m的箱子等设备将质量
为M 的货物由二楼运送到三楼 甲
(如图甲所示)。在此过程中绳子拉力做功与时间(W-t) 图
像如图乙。箱子在上升过程中的速度始终不变，不计绳重和 摩擦，m=60 kg,则装货物前与装货物后，在上升过程中，
绳子拉力的功率之比P前：P 后 =1 :2 ;货物的质量M 为60
kg。(g取10N/kg)
【点拨】由题意可知，将货物
由二楼运送到三楼，由图甲、
乙可知，箱子从一楼上升，到 二楼装好货物之后，匀速上升，
则货物装入箱子的过程中耗时t=40s-20s=20s;
乙可知，装货物前，绳子拉力的功率
9000
3000
甲
0 20
乙
由图
60 is
↑W/J
40
装货物后，绳子拉力做功
W2=9000J-3000 J=6 000 J, 绳子拉力的功率
P 前 ：P 后 = 1 5 0 W:300W=1:
2。
由W=Gh 知，每层楼的层
故绳子拉力的功率之比
3000
0 20 40
↑W/J 9000
60 t/s
则装入货物后
W =G 总h=m 总gh =(M +m)gh, 可 得 总 质 量
货物的质量M= m 总 -m=
120 kg-60 kg=60 kg。
9000
3000
0 20 40 乙
60 t/s
高
11. 教材实践活动学习了功率后，甲和乙两位同学想测量自
己通常情况下爬楼的功率，他们测量前设计了如下问题，请 你帮忙补充完整。
(1)实验原理：
(2)需要的测量器材有体重秤、米尺、秒表 O
(3)为了更好地实验，两位同学设计的实验方案中需测量
的数据如下，其中多余的是B 。
A. 测出自身的质量m
B. 测出楼梯的总长度L
C. 测出一楼到三楼的竖直高度h
D. 测出上楼所用的时间t
(4)甲和乙两位同学都觉得测功率需要多次实验求平均值，
目的是 减小误差 ，他们给出了以下两种方法：
甲：每天测一次自己正常爬楼的功率， 一星期后把测得的所 有值取平均值。
乙：在2 h内不间断地爬楼n 次，最后求出n次爬楼的平均值。
其中， 甲 (选填“甲”或“乙”)同学求得的值能较准确地反 映他通常情况下爬楼的功率，若换用另一种方法，最终求得 的值将比通常情况下的功率值 偏小 (选填“偏大”或“偏
小”)。
12.工人用图示的滑轮组(不计绳重与摩擦)将 货物匀速搬运到30 m 高的工地，当货物的质量为
80 kg时，工人在绳子自由端的拉力为420N。 (g取10N/kg)
(1)求绳子自由端移动的距离。
【解】由题图可知，与动滑轮相连的绳子的股数n=2, 则绳
子自由端移动的距离s=nh=2×30m=60m。
货物的重力G= mg=80 kg×10N/kg=800N, 工人对货
物做的功W=Gh=800N×30m=24000 J。
(2)求工人对货物做的功。
(3)若工人拉绳的最大功率为300W, 则用该装置将重为
960 N的货物提升到工地至少需要多长时间
由 知，动滑轮的重力
G动 = nF-G=2×420N-800N=40N, 用
该 装置将重为960 N的货物提升到工地所需的拉
,由功率变形 式P=Fv 可知，绳子自由端的最大速度
, 由 可知，用该装置将重为
960 N 的货物提升到工地至少需要的时间

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