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(共34张PPT)
第十一章　功与机械能
功率
11.2
沪粤版九年级上册
1
知道功率的概念及物理意义。
2
了解功率的定义式、推导式及单位。
3
会用功率公式进行简单计算。
学习目标
观察与思考
观察对比：
①你认为愚公移山是不是在做功呢？
②愚公能不能完成这么多的功呢？
③你能不能帮助愚公尽快完成呢？
在做功
花费很多很多时间可能完成
借助现代化工具
活动1　怎样比较做功的快慢
观察图片，思考问题。在比较使用起重机和滑轮做功的快慢时，两名同学观点不同。女生认为用起重机做功快，因为起重机吊起大件建筑材料时，做的功多；男生认为用滑轮做功快，因为用滑轮吊起建筑材料时，用的时间短。
一、做功的快慢
思考：(1)仅依据做功多少能准确比较做功快慢吗？
答案　不能。
(2)仅依据做功时间长短能准确比较做功快慢吗？
答案　不能。
(3)你认为应该怎样科学地比较做功的快慢呢？
答案　做功相同比时间，时间相同比做功。
二、功率
【思考1】
蛋蛋和球球用铁锹挖土，蛋蛋30s做功600J，球球10s做功600J。
哪位同学做功比较多，哪位同学做功比较快？为什么？
做一样多的功，所用时间不同。球球用的时间少，球球做功快。
做相同的功，比较所用时间
【思考2】
蛋蛋和球球用铁锹挖土，蛋蛋10s做功200J，球球10s做功600J。
哪位同学做功比较多，哪位同学做功比较快？为什么？
做功时间都是10s，球球做的功多，球球做功快。
做功时间相同，
比较做功多少
【思考3】
蛋蛋和球球用铁锹挖土，蛋蛋30s做功600J，球球10s做功300J。
哪位同学做功比较多，哪位同学做功比较快？为什么？
蛋蛋做功比较多；单位时间内球球做功多，所以球球做功快。
完成下面的填空
比较不同物体做功的快慢，可采用如下办法：
(1)不同物体做相同的功，用时 的物体做功快。
(2)不同物体做功的时间相同，做功 的物体做功快。
短
多
甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块砖物重为10 N，楼高为 3 m，他们搬砖的数量和所用的时间如下表：
(1)甲、乙、丙做功分别是多少？
(2)甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？
(1)甲做功600J，乙做功600J，丙做功450J
(2)甲做功最快，丙做功最慢。
甲 乙 丙
砖数（块） 20 20 15
做功（J） 600 600 450
时间（min） 10 20 20
二、功率
1.功率
(1)在物理学中，用功率表示 ， 叫做功率。
(2)功率的表达式为： 。
(3)功率的单位是 ，它有个专门的名称叫做 ，简称 ，符号是 。
(4)功率的单位换算：1 kW＝ W。
做功的快慢
功与做功所用时间之比
P＝
焦耳每秒
瓦特
瓦
W
103
思考：平常见到的抽水机上有个专用铭牌，上面有功率的标识，它的物理意义是什么？
铭牌 型号 5C11
流量 52 m3/h
吸程 10 m
功率 1.2 kW
答案　表示抽水机在1 s内做功1 200 J。
常见的功率
骑车功率约70 W
慢跑功率约几十瓦
百米飞人的功率可达1 kW
蓝鲸游动时功率约350 kW
马车功率约几百瓦
轿车的功率可达200 kW
学以致用　
1.(2024·武威凉州区三模)甲、乙两台塔吊机器的功率分别为P甲＝25 kW和P乙＝40 kW。则下列判断正确的是(　　)
A.乙一定比甲做功快
B.乙一定比甲做功多
C.相同时间内两机器做功一样多
D.做同样多的功，甲所用时间更少
A
2.一台机器的功率是150 W，它的含义是(　　)
A.这台机器每小时做的功是150 J
B.这台机器每秒做的功是150 W
C.这台机器每秒做功150 J
D.这台机器每分钟做功150 J
C
活动2　比一比，谁的功率大
全班同学分成几组，每组选出男、女同学各一名，让他们以最快的速度登上教学大楼的某一楼层。为了比较两人做功时的功率，你需要测量哪些物理量？怎样测量？
三、功率的测量
该表格是某小组设计的记录表，请将你们小组的实验数据填写在记录表中。
姓名
质量m/kg
体重G/N
登楼的高度h/m
登楼的时间t/s
登楼做的功W/J
功率P/W
思考：两名同学功率不同的原因是什么？
答案　两名同学的质量不同，由G＝mg可知重力不同，登相同高度h的楼，根据W＝Gh，克服重力做的功W不同，质量大的重力大，做功多。而消耗的体能大，可能用的时间t长，根据P＝，做功可能慢，即功率小。
例题　(2024·云南)AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款人形机器人身高1.65 m，质量55 kg。某次测试中该机器人用100 N竖直向上的力将箱子在2 s内匀速抬高1 m。(g取10 N/kg)求：
(1)机器人所受的重力；
解：机器人所受的重力G＝mg＝55 kg×10 N/kg＝550 N；
四、功率的计算
(2)2 s内机器人对箱子所做的功；
解：2 s内机器人对箱子所做的功W＝Fs＝100 N×1 m＝100 J；
(3)2 s内机器人对箱子做功的功率。
解：2 s内机器人对箱子做功的功率P＝＝50 W。
总结提升
功率公式中还有一个常见的推导式，和速度有关，根据功的计算公式和速度的计算公式，推导功率与物体受到的力F和速度v的关系式：
P＝＝Fv
适用条件：F与v在同一条直线上。
思考：为什么汽车上坡时，司机经常用换成低速挡的方法减小速度？
答案　汽车发动机的功率一定时(保持不变)，牵引力的大小和运动速度成反比。减小车辆的速度就会使车辆的牵引力增大；反之，增大车辆的速度就会使车辆的牵引力减小。
学以致用　
1.在平直公路上匀速行驶的汽车，发动机的实际输出功率为60 kW，速度为30 m/s，则下列说法中错误的是(　　)
A.汽车受到的牵引力是2 000 N
B.汽车受到的阻力是2 000 N
C.牵引力做功是60 000 J
D.行驶10 s牵引力做功6×105 J
C
解析　根据公式P＝Fv，F＝＝2 000 N，因为汽车做匀速直线运动，所以受平衡力的作用，即F阻＝F＝2 000 N，故A、B正确，不符合题意；
根据P＝得：W＝Pt，因做功时间未知，不能计算做功多少，故C错误，符合题意；
根据P＝得：W＝Pt＝60×103 W×10 s＝6×105 J，故D正确，不符合题意。
2.(2024·吕梁期末改编)如图所示，这是2024年3月发布的某国产电动车，因其卓越的性能和优美的外观被大家喜爱。某次，在高速公路测试中，该车以120 km/h的速度在平直路面上匀速行驶了30 min，此过程中汽车所受的阻力恒为4 000 N。(g取10 N/kg)求：测试过程中，牵引力所做的功和功率(计算结果保留两位有效数字)。
解：测试过程中，汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，
即F牵＝F阻＝4 000 N，
汽车行驶距离s＝vt＝120 km/h×0.5 h＝60 km＝6×104 m，
牵引力所做的功：W＝F牵s＝4 000 N×6×104 m＝2.4×108 J
牵引力做功功率：P＝≈1.3×105 W。
1.(2024·保定涿州市期末)下列关于功率的说法中，正确的是(　　)
A.做的功越多，功率就越大
B.做功时间越短，功率就越大
C.功率越大，做功越快
D.功率越大，做功越多
C
2.(2024·连云港)如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是(　　)
C
A.W1W2　P1>P2
C.W1＝W2　P1＝P2 D.W1P2
3.(2024·临沂蒙阴县三模)小东同学利用如图所示电动遥控飞机进行训练，重为3 N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，然后在距离地面10 m处悬停。飞机竖直上升的总时间为12 s，匀速上升阶段的速度为1 m/s。飞机在空中的受力情况简化为仅受重力和竖直向上的升力，下列说法正确的是(　　)
A.在飞离地面过程中飞机对地面的压力先增大后减小
B.在上升的阶段受到的升力始终大于重力
C.在上升阶段飞机克服自身重力做功36 J
D.在匀速上升阶段飞机升力的功率为3 W
D
解析　在离开地面的过程中，飞机对地面的压力不断减小，故A错误；
飞机在加速时，升力大于重力，在匀速时，升力等于重力，在减速时，升力小于重力，故B错误；
在上升阶段，升力做功W＝Gh＝3 N×10 m＝30 J，故C错误；
匀速上升阶段所用的时间为：t＝＝10 s
升力所做的功为30 J，则由P＝可得，升力的功率为：P＝＝3 W，故D正确。
4.(2024·亳州涡阳县模拟)如图甲所示为一种用来取水的机械——筒车。图乙是其结构简图，若接水槽离取水处高4 m，筒车旋转一周可以取水36 kg，所用时间为60 s。接水槽离倒水处的高度忽略不计，(g取10 N/kg)求：
甲
乙
(1)该筒车旋转一周对进入接水槽的水所做的功；
解：进入接水槽的水的重力为：G＝mg＝36 kg×10 N/kg＝360 N；
对水所做的功为：W＝Gh＝360 N×4 m＝1 440 J；
甲
乙
(2)该筒车旋转一周对进入接水槽的水做功的功率。
解：做功的功率为：P＝＝24 W。
甲
乙

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