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(共38张PPT)
一 八年级下 · 物理(北师大 · 2024)
第九章机械和功
第 4 节 比较做功的快慢
☆
(
FIRST PART
SECOND PART
THIRD PART
FOURTH PART
教学目标
教学内容
练习思考
课后作业
目录
CONTENT
01
02
03
04
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)
【知识巩固：功】
1.功的两种表述：
(1)力的方向与物体移动方向 相 同 ，称为力对物体做功。
(2)力的方向与物体运动方向相反，可以称为克 服 这个力做功。
2.功的计算公式：
3. 做功的两个必要条件： 一是有力作用在物体上，二是沿力方向有移动 距 离 。
(2)不做功的条件： 不劳无功 、 劳 而 无 功 、 垂直无功 O
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
课堂引入
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
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
的区别 。
知识点1比较做功快慢的方法
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
00: 10:00 D0:00:00 D0:04:00
实验结论：运送相同的砖到相同的高度，塔吊用时较短
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
o 区
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 甲 乙
多的砖
00 :10:00 00:00:00 00 :10:00
实验结论：相同的时间内，塔吊运送的砖块更多。
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
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
【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： 做功 _相同，比
一、比较做功快慢的方法
较 做功的时间 。
甲 乙
00:10:00 00:00:00 00 :10:00
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 (
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。
1. 功率的概念
1. 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。
国际单位：焦/秒，符号J/s
专门名称：瓦特，符号 W 。 1W=1J/s
常用单位：千瓦(kW)、 兆瓦(MW);
1kW=10 W,1MW=10 kW
二 、功率 (
物体在1s内所做 的功为1J, 则其 功率为1W。
功
时间
③ 公 式 ：
④ 单 位 ：
P=,
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。
焦耳/秒 → 瓦特 (W)
1W:1s 做功1J, 功率就是1W。
二、功率
P= ,
月
1kW=10 W
所做的功
做功时间
表达式：功率=
物理学家
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”。
瓦特
介绍
经历
主要成就
二、功率
(
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P=
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
功和功率的比较
二 、功率 (
2.机器的功率
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。
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。
ETP 转台式自动锁螺丝机
号 ：EA-2010 电压：220V
功 率：2.5kW 重 量 ：
出厂时间：2016年11月5日
出厂编号：ETPS2016110501
Http://www.
服务热线：400691 189252(
深圳市易特博科技有限公司
产品容量 3.3L
额定频率 50 Hz
产品尺寸343×254 1000W 58×25
产品型号 额定电压 额定功率 产品净重
A6366
220V
1000W
4.0kg
产品参数
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
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。
二、功率
万吨级远洋货轮的功率约为
7000kw～23000kw
③一些交通工具的功率
3. 功率的推导公式
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：
二 、功率
单位：1W=1N·m/s
变形公式：
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=6×10 kg×10 N/kg =6×10 N
石头在拉力方向上移动的距离s=1m
拉力做的功是：W=Fs=6×10 N×1m=6×10 J
起重机提升大石头的功率是P==6×15=4×10 w
【典例2】大石头质量为6t, 起重机的吊钩在15s 内将大石头匀速提
升 了 1m, 起重机提升大石头的功率是多少
二 、功率
分析：机车发动机的最大功率是一定的。 由P=F 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。
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
二 、功率 (
想一想
【例3】某型号汽车发动机的额定功率为8×10 W, 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
(2)行驶5分钟牵引力所做的功为W=Pt=8×10 W×5×60s=24×10J
二、功率
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F=f=900N
小轿车在水平路面行驶300m的过程中，其牵引力所做的功
W=Fs=900N×300m=2.7×105J
(2)小轿车的功率为P=Fv=900N×20m/s=1.8×10 W
行驶过程中小轿车的功率始终保持不变，根据P=Fv 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v=5= 条=1380“=10m s
知识点3 测定功率的大小
1. 设计实验：
思考
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。
三、测定功率的大小
3. 实验步骤：
用体重计测出自己的质量m, 求出自己的重力G。 用皮尺测出所登楼层的高度h。
用秒表测出自己上楼所用的时间t。
三、测定功率的大小
2. 实验器材：体重计，皮尺，秒表。
4. 计算人上楼的功率：
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 B ;
A. 测出自己的质量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、 秒表 米 尺；
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
小军的质量m/kg 登楼的高度h/m 登楼梯时间t/s
登楼梯的功率P/W
(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：
三、测定功率的大小
(5)利用上面所测的物理量，写出计算功率的表达式
课堂小结
①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.
P=W/t
国际单位：瓦特 ,符号W.1W=1J/s=1N·m/s
常用单位：千瓦，符号 kW,1kW=1000W
⑤推导公式： P=Fv
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
③公式：
④单位
功率
物理量 定义 物理意义 公式
单位
功 W 功等于力与物体在 力的方向上移动的距 离的乘积。 表示力 的“成效” W=Fs
J ( 焦 )
功率P 功与做功所用时间 之比叫做功率。 表示做功 的快慢 P=W/t
W ( 瓦 )
课堂小结
功与功率的区别
1. 关于功率的说法，正确的是 ( B )
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
课堂练习
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 ( C)
A.1W B.10W C.100W D.1000W
【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=300J
1min内做的总功W=20W=20×300J=6000J
小明同学的功率约为P=“e00-100w
【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W=Fs 可知，运 动的距离越远，所做的功越大，由图可知，SoA>SAB, 则WoA>WAB, 故AB 不符合题意；
CD. 运动的时间相同都是6s, 相同时间内，做功越多，功率越大，即
PoA>PAB, 故C不符合题意，D 符合题意。
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WoA 和PoA,AB 段 拉力对物体做的功和功率分别为WAB和PAB。根据图 像分析可知 ( D )
A.WoA课堂练习 (
◎
【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
W=Gh=40kg×10N/kg×3m=1200J
[2]由勾股定理可知，小华沿着扶梯向上移动的距离是s=√(3m)2+(4m)2=5m
小华沿着扶梯竖直上升3m所用的时间是t =5=05m/s=10s
则扶梯对他做功的功率是P
==1205=120W
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1 200 J, 对 他做功的功率是 120 w 。(g 取10N/kg)
课堂练习
3m
【详解】[1]拉力F 的功率P =F V =50N×0.1m/s=5W
[2]物体A做匀速直线运动，受到的水平向右的拉力F 和B对A水平向左的摩擦力平衡，大小
相等，即fBA=F =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F >fAB,
则地面对木板B 施加一个向右的摩擦力，大小为f=F -fAB=70N-50N=20N
◎
课堂练习
5. 如图，木板B 置于水平地面上，物块A 叠放于B 上。水平拉力
F =70N, 水平拉力F =50N 。B 静 止 ，A 沿木板B 以10cm/s 的速度
向右匀速滑动。则拉力F 的功率为 5 W, 地面对木板B 的摩擦力方
向向 右 。 F A F 乙
B
同步作业
完成课后“自我检测”练习
自主安排
配套同步分层作业
课后作业
谢谢观看
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