物理九年级上册（2024）四、功率优质ppt课件

这是一份物理九年级上册（2024）四、功率优质ppt课件，文件包含四功率培优教学课件pptx、四功率培优考点练原卷版docx、四功率培优考点练解析版docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共54页， 欢迎下载使用。
想一想：小明的教室在五楼，通常上楼需要1.5min，有一次他快速跑步上楼只用了40s。①小明在两种情况下，做的功是否相同？ ②小明在两种情况下，做功的快慢是否相同？
分析： 小明上楼前后两次升高的高度h相同，因为重力相等，根据W=Fs=Gh可知，做功相等。 由于两次上楼所用时间不等，所以做功的快慢不同。
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。
1. 功率2. 测量功率3. 课堂总结 4. 实践与练习 5. 综合提升训练
（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？他们做功的快慢相同吗？
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》
3. 计算功率的推导公式
（2）应用P=Fv分析问题 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》
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。
【例题1】体育课上，老师通过改变音乐的节奏来控制同学们完成20个仰卧起坐的快慢。调节后改变了同学们做仰卧起坐时（　）A．功率的大小 B．做功的多少C．所需力的大小 D．重心上升的高度
【解析】 A．仰卧起坐中，要克服身体重力做功，老师通过改变音乐的节奏来控制仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，即改变功率的大小。故A正确；B．在仰卧起坐过程中，做功的多少不变，故B错误；C．在仰卧起坐过程中，所需力的大小不变，故C错误；D．在仰卧起坐过程中，重心上升的高度，故D错误。所以选A.
【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。
猜一猜：同组同学中，谁上楼时的功率大?你猜测时考虑了哪些因素?想一想：（1）如何比较同学上楼时的功率?可以有哪些不同的方案?（2）如果要估测功率的大小，需要测量哪些物理量?用什么工具测量?
1. 估测上楼时的功率
分析： 由P=W/t=Gh/t 可知，要测量同学上楼时的功率，需要测量体重G（或质量m）、楼层的高度h和所用时间t。
【实验原理】P=W/t.【实验器材】体重计（或磅秤）、刻度尺、停表。【实验步骤】①用体重计（或磅秤）测出自己的质量m；②用刻度尺测出所登楼层的高度h；③用停表测出自己上楼所用时间t；④计算出自己爬楼的功率。【功率表达式】
【实验原理】P=W/t.【实验器材】体重计（或磅秤）、刻度尺、停表。【实验步骤】 ①用体重计（或磅秤）测出自己的质量m；②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；③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；④计算出自己引体向上的功率。【功率表达式】
2. 测量引体向上的功率
视频讲解——《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
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。
已知: t=0.5 min = 30 s F = 20 N s = 15 m求: W、P.解: W=Fs=20N×15m=300J. P=W/t=300J/30s=10W.
1. 刘明用20N的水平推力使超市的购物车在水平路面上前进了15m，所用的时间是0.5min。在此过程中他做了多少功?功率是多大?
已知: P=70kW =7×104 W，t=10 min = 600 s.求: W.解: W=Pt=7×104W×600s=4.2×107J.
2. 一辆轿车在以70kW的功率行驶10min。该汽车的发动机做了多少功?
已知: F=1.4×105N，v=2v声=680m/s， t=10s.求: W、P.解: W=Fs=Fvt=1.4×105N×680m/s×10s=9.52×108J. P=W/t= 9.52×108J /10s=9.52×107w
3. 如图所示是我国自行研制的具有国际先进水平的歼-20战斗机。设发动机用约1.4×105N的推力能使战斗机以2倍声速（设声速为340m/s）飞行，10s内发动机做了多少功?发动机的功率是多大?
【解析】测量出自己的体重G、每次引体向上身体重心上升的高度h和每次引体向上所用的时间t（最好是几次的平均值t/n）。 所用的公式为 P=W/t=Gh/t=Ghn/t。取G=500N，高度h=0.5m，所用的时间t=10s，n=5。功率约为P=W/t=Gh/t= 500N×0.5m×5/10=125W。
4. 在做引体向上时，拉力做功使身体上升。请根据自己的体验，写出做引体向上时功率的表达式，并估算出功率的大小。
【解析】 “单位时间”内做的功，叫做功率，表示做功的快慢。功率取了相同的单位时间，即1s，所以是时间相同比较功。
1. 采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做_________。这种方法，实质上还是用_______________（选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”）来比较做功快慢的。
【解析】由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。小明对木箱做功为W=Fs=200N×4m=800J木箱又向前自由滑行了1m，因为木箱具有惯性而滑动，没有力的作用，故重力不做功。小明的功率为P=W/t=800J/10s=80W
2. 如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱又向前自由滑行了1m后静止。整个过程中，木箱的重力做功_____J，小明对木箱做功_____J，功率是______W。
【解析】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。所以选C.
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
4．图中的甲乙两人想进行爬楼梯比赛，请你设计一个实验方案比较他们登楼梯功率的大小。（1）测量所需要的器材：______________；（要求写出三种器材）（2）小丽同学设计的测量步骤如下，请你完成填空并选出你认为其中多余的步骤是：（ ）A、测出两人的体重分别为______和_______ ；B、测出楼梯的总长度为s；C、测出一楼到三楼的竖直高度为h；D、测出两个人上楼梯所用的时间分别为____和___；E、据公式__________，可算出两人爬楼梯的功率。（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格 。
【解析】（1）进行爬楼梯比赛时，要克服重力做功，克服重力做功的功率 P=W/t=Gh/t=mgh/t 所以需用磅秤测人的质量m，用卷尺测竖直的高度h，用秒表测所用时间t。（2）由P=W/t=Gh/t=mgh/t可知，在小丽设计的测量步骤中，多余的是测出楼梯的总长度为L。故选B。（3）根据测量的物理量，实验记录表格如下所示：
5. 如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在10s内将质量为800kg的货物沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，求：（1）货物所受的重力；（2）机器人提升货物的功率。
6．如图1是古时劳动人民用工具抬起木料的情景，如图2中已知其中BO:OC=1:5，木料的重力为2×103N。（1）如图2，在B端有一木材对绳子的力F1为1×104N，当F2为多大时，木料刚好被抬起？（2）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材，已知提升的功率为P=10kW，那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高？