初中物理第二节 功率教学课件ppt

这是一份初中物理第二节 功率教学课件ppt，共57页。PPT课件主要包含了导入新课，学习目标，学习内容，做功快慢的比较，比较做功的快慢，想想议议，生产生活中的功率，测量功率，课堂总结，功与功率的区别等内容，欢迎下载使用。
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要挖同样的土方，人工可能需要几小时，如果用挖掘机，几分钟就可以完成。无论是人做功，还是利用机械做功，都存在快慢问题。怎样描述做功的快慢？
1. 能用比较的方法得出功率的概念。 2. 知道功率单位的含义并能形成具体的概念。 3. 会计算简单的功率问题 。
1. 做功快慢的比较2. 生产生活中的功率3. 课堂总结4. 作业解析5. 提升训练
（1）现象探究：比较做功的快慢
①如图（a）（b）所示，两位搬运工人均从一楼搬运物体到楼上。若他们上行楼层的高度相同、物重相同，但所用时间不同，你能判断谁对货物做功快吗？请与同学交流你的判断方法。
（a）中工人做功快。因为二人做功相同，（a）中工人所用时间少，所以做功快。
②如图（a）（b）所示，两位搬运工人均从一楼搬运物体到楼上。若他们上行楼层的高度相同、时间相同，但物重不同，你能判断谁对货物做功快吗？请与同学交流你的判断方法。
（a）中工人做功快。因为二人做功所用时间相同，（a）中工人做功多，所以做功快。
（2）探究总结：要比较物体做功的快慢，必须考虑两个因素：其一是物体做了多少功；其二是物体做功所用的时间。
想一想：若做的功和所用时间都不相同，怎样比较做功的快慢呢?
事例分析：图中是三个人（物体）做功的情景，怎样比较他们做功的快慢?
比较方法：分别计算三个物体所做的功与所用时间的比值，该比值越大，则做功越快。 所以丙做功最快，甲做功最慢。
（3）总结：比较做功快慢的方法
一位大人和一位同学一起均从1楼爬到5楼，所用时间相等。他们做功相同吗？能否比较他们做功的快慢？
分析：图中两人从1楼爬到5楼，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，大人比同学做的功多。由于两人上楼所用的时间相等，所以大人做功比同学快。
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
视频讲解——《功率的概念》
2. 计算功率的推导公式
（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，需增大牵引力，故要减小速度。货车在满载时需要增大牵引力，只能减小车辆行驶的速度。
视频讲解——《功率变形公式及其应用》
【例题1】如图所示为我国登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程，体重（含装备）越大的队员一定（　　）A．做功越多 B．功率越大C．做功越快 D．功率越小
A．登山爱好者成功登顶珠穆朗玛峰的过程中，上升的高度相同，根据 可知体重（含装备）越大的队员克服重力做的功一定越多，故A符合题意；BCD．功率表示做功快慢，由于不知道每位队员的登顶时间，无法利用P=W/t比较功率，故BCD不符合题意。
【例题2】某人用图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3kg，若小腿拉绳使重物在 3s内匀速上升0.5m，试求绳子拉重物的功率。（不计摩擦力，g取10N/kg）
【例题3】如图所示是当今流行的平衡车。某品牌平衡车的功率为240 W，能以10.8 km/h的速度在平直的道路上连续匀速行驶10km，则它在这个过程中受到的阻力为______N，行驶这1km所做的功为________ J。
生产生活中常用功率表示人或机械做功的快慢，功率是机器的一个重要性能指标。
（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。
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 ？
（1）测量人爬楼梯的功率
分析： 由P=W/t=Gh/t 可知，要测量同学爬楼梯的功率，需要测量体重G（或质量m）、楼层的高度h和所用时间t。
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： 用体重计（或磅秤）测出自己的质量m； 用刻度尺测出所登楼层的高度h； 用停表测出自己上楼所用时间t； 计算出自己爬楼的功率。④功率表达式：
①实验原理：P=W/t.②实验器材：电子秤、刻度尺和停表。③实验步骤： 用体重计（或磅秤）测出自己的质量m； 用刻度尺测出完成一次规范引体向上动作时上升的高度h； 用停表测量出连续完成n次规范引体向上动作时需要的时间t； 计算出自己引体向上的功率。④功率表达式：
（2）测量引体向上的功率
【例题4】小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。（1）用体重计测量自己的质量m；（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；（3）用_________（填测量器材）记录跳n次所用的时间t；（4）数据处理：平均功率P＝________；（5）小明和小华两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则________。A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大
（3）要测量功率大小，则必须测量做功W和做功所用时间，故用秒表记录跳n次所用的时间t。（4）估测自己跳绳时克服重力的平均功率，需要测出在一段时间里做的功，要知道跳绳时克服重力做的功，就要测出自己的体重m和跳起的高度h，算出跳一次做的功，再数出在一段时间里跳的次数，算出总功，根据题意可知，小华受到的重力为G=mg每次克服重力所做的功为W = Gh =mgh则跳n次所做的总功为W总= nW =nmgh根据功率的定义可知，这段时间内的平均功率为
视频讲解——《测量引体向上的功率》
功等于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叫做功率。
1．通常，正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W，那么，在1 h 时间内心脏做功________J，这些功可把一个质量为 60 kg 的人匀速举高 _______m。（g 取 10 N/kg）
1h心脏做的功W=Pt=1.5W×1×3600s=5400J人的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N由题知W=Gh，这些功可把一个500N的人匀速举高
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）
将50kg的物体匀速举高1m，此过程中对物体做功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×1m=500J对物体做功用时2s，则功率
3. 若某车在 4×103N 的水平牵引力作用下，匀速通过 200m 的平直道路用时 20s。求：此过程中该车牵引力的功率。
4. 功率为25 kW 的拖拉机 4h做的功，如果由功率是 0.4 kW的耕牛去完成，需要多长时间？
5. 某水泵房每天需要将 1 000 m3 的水送到 18m 高的蓄水池里。若用一台水泵每天工作 5h，则这台水泵的功率至少应是多少千瓦？（g 取10 N/kg）
水的质量为：m＝ρv＝1.0×103kg/m3×1000m3＝1.0×106kg 水的重力：G＝mg＝1.0×106kg×10N/kg＝1.0×107N 把这些水抽到蓄水池里要做的功为：W＝Gh＝1.0×107N×18m＝1.8×108J 由于水泵每天工作5小时，那么水泵的功率为：
6. 已知某电梯的质量为 200kg，输出功率为 3kW，据说它能在10s 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。
每层楼高取3m，升高20层的高度为20×3m=60m 成年人的体重取600N，电梯的重力2000N电梯的电动机将10 个成年人升高 20 层做的机械功W=Gh=（600N×10+2000）×60m=4.8×105J电梯电机10s 内做功W电=Pt=3×103W×10s=3×104J 电梯电机做的电功小于电梯提高人应做的机械功，因此开发商的话不可信。
1. 小明捧着一摞质量为3kg的书从教学楼1楼匀速走到4楼，用时30s，则他上楼时对书做功的功率最接近于（　　）A．1W B．9W C．20WD．30W
2. “澄城樱桃”畅销全国，获国家地理标志证明商标。每年5月中旬是樱桃的收获时间，小明和爷爷分别抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库，爷爷用时更短，则下列有关说法正确的是（ ）A．小明克服樱桃重力做功的功率较大B．爷爷克服樱桃重力做功的功率较大C．小明克服樱桃重力做功较少D．爷爷克服樱桃重力做功较多
抱着相同的一箱樱桃从一楼上到二楼仓库，克服樱桃重力做功W=Gh，重力和高度度相同，所以克服樱桃重力做功相同，故CD错误；爷爷用时更短，根据P=W/t，做功相同，所用时间越短，功率越大，故A错误，B正确。
3. 如图所示，用大小相同的力F，使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s，所用的时间相同，则两次所用的力对物体所做的功和功率（　　）A．图甲做的功较多B．图乙做的功较多C．甲、乙的功率一样大D．图甲的功率一定比图乙大
AB．对两个物体是大小相等的力F，两个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据W=Fs可知，两次力对物体做的功一样多，故AB不符题意；CD．两次所用的力对物体所做的功一样多，且所用的时间相同，根据P=W/t 知，功率的大小相同，故C符合题意，D不符合题意。
4. 一辆卡车以80km/h的速度匀速行驶时发动机的功率为200kW。卡车行驶2h，发动机做的功是多少?卡车的牵引力是多少?
5．如图甲所示，是一辆太阳能玩具车，在阳光的照射下，小车从静止开始沿直线运动，运动过程中速度v与时间t的关系如图乙所示，设运动过程中玩具车的功率始终不变，受到的阻力恒为3N。求：（1）太阳能玩具车运动的功率；（2）在0~5s时间内，太阳能玩具车做的功。
（1）由图乙可知，5s后玩具车做匀速直线运动，速度为v=4m/s，此时受到的牵引力与阻力平衡，大小相等，即F=f=3N，所以玩具车运动的功率为 （2）根据P=W/t可得，在0~5s时间内，太阳能玩具车做的功为 W=Pt=12W×5s=60J
6．如图所示，要估测小明跳绳的功率。实验中需要的测量工具有体重秤、秒表和_______。需要测量的物理量有：该同学100次跳绳所用的时间t、跳起的高度h和__________，则小明跳绳功率的表达式P＝___________。实验过程中测量100次跳绳时间相比较于测量单次跳绳时间，其好处是__________。