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初中物理苏科版（2024）九年级上册
第十一章 简单机械和功
第4节 功率
小明的教室在五楼，如图所示，他以正常速度上楼约需1min,而跑步上楼约需40s 。在上述两种情况下，小明的体重、上升的高度、所做的功均相等，只是做功的快慢不同。
怎样表示做功的快慢呢
1.理解功率的概念。
2.知道功率的公式、单位，会用功率的公式解题。
3.能自己设计实验测量功率。
知识一：比较做功的快慢
1. 探究不同机械做功的快慢
（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相同，起重机所用时间少，所以做功快。
（2）如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
因为做功时间相同，起重机做功多，所以起重机做功快。
（3）若时间和功都不相同，怎样比较做功的快慢呢
下图中是三个人做功的情景，怎样比较他们做功的快慢呢
人 所做的功（J） 所用时间（s）
甲推货物 800 10
乙爬楼梯 1500 10
丙提木箱 6000 30
乙
丙
甲
物体 所做的功（J） 所用时间（s）
甲推货物 800 10
乙爬楼梯 1500 10
丙提木箱 6000 30
功/时间（J/s）
80
150
200
比较方法：分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值，该比值越大，做功越快。
所以丙同学做功最快，甲同学做功最慢。
结论：用 可以比较做功的快慢。
（1）时间相同，比较物体做功的多少，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）功与时间都不相同，用可以比较做功的快慢。
该比值越大，做功越快。
2. 总结：比较做功快慢的方法
一个老人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做功相同吗？做功的快慢相同吗？
（4）想想议议
【分析】
图中两人爬相同的楼梯，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，老人比小孩做的功多；
由于两人上楼所用的时间不确定，所以他们做功的快慢可能相同，也可能不相同。
知识二：功率
（1）物理意义：表示做功快慢的物理量。
（2）定义：功与做功所用时间的比叫作功率，在数值上等于单位时间内做的功。
（3）公式：功率
（4）单位
①国际单位：焦/秒，符号J/s，叫做瓦特 ，符号W，1W=1J/s
②常用单位：千瓦(kW)、兆瓦(MW) 1kW=103W，1MW=106W
1. 功率
介绍
经历
主要成就
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”。
（5）物理学家——瓦特
（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. 机器的功率
脱水功率 420W 洗涤功率 70W
系列PN洗衣机 上市时间 2022—09
麻雀飞行时的
功率约为8W
（2）一些功率值
人骑自行车时的
功率通常为60～80W
家用轿车发动机
的功率约为80kW
汽车起重机的
功率可达320 kW
动车组的功率
为 5.5~20 MW
“辽宁号”航空母舰发动机的总功率约为147MW
3. 功率计算的推导公式
（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： =
即拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。
适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。
F
速度v
（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？ 为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？
【分析】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成反比。汽车上坡时，需要增大牵引力，所以要减小速度。
货车在满载时需要的牵引力增大，只能减小车辆行驶的速度。
汽车上坡减小速度
货车的速度小于小轿车的速度
4. 测量功率
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 ？
测量人爬楼梯的功率
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。
①实验原理：P=W/t.
②实验器材：体重计（或磅秤）、刻度尺、停表。
③实验步骤：
a.用体重计（或磅秤）测出自己的质量m；
b.用刻度尺测出所登楼层的高度h；
c.用停表测出自己上楼所用时间t；
d.计算出自己爬楼的功率。
④功率表达式：P=W/t=Gh/t =mgh/t
G=mg
功率
比较做功快慢方法
功 率
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。
③实验步骤：测质量、测时间、测高度；表达P=mgh/t
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：功与做功所用时间的比叫作功率。
③公式：功率
④单位：国际单位是瓦特，1W=1J/s
常用单位有：kW、MW 1kW=103W1MW=106W
⑤功率计算的推导公式： P=W/t=Fs/t =Fv
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
2．某同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为 10s．则他上楼消耗的功率最接近 ( )
A ．3W B ．30W
C ．300W D ．3000W
C
3．如图所示，两名运动员， 甲比乙高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则( )
A ． 甲做功较多，功率较大
B ．乙做功较多，功率较小
C ． 甲做的功较多， 甲、乙功率相等 D ． 甲、乙做功相等，乙的功率大
A
4. 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
5．在自由下落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，已知 AB = BC ，如图所示，物体在 AB 段重力做功W1 ，做功功率P1 ；在 AC 段重力做功W2 ，做功功率P2 ，则下列关系正确的是 ( )
A ．2W1 = W2 P1 = P2 B ．2W1 = W2 P1 > P2
C ．2W1 = W2 P1 < P2 D ．2W1 ≠ W2 P1 ≠ P2
C

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