初中物理苏科版（2024）九年级上册（2024）四、功率公开课教学课件ppt

这是一份初中物理苏科版（2024）九年级上册（2024）四、功率公开课教学课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了CONTENTS，教学难点，PARTONE，比较做功快慢的方法，比较运动快慢的方法，所做的功，PARTTWO，PARTTHREE等内容，欢迎下载使用。
比较做功的快慢
1. 了解克服重力做功；2. 知道比较做功的快慢的方法；3. 由运动的快慢到做功的快慢，4. 功率的概念、表示、公式、单位及其换算；5. 学会利用功率的公式进行计算；6. 对常见的功率进行估算，如将引体向上、上楼问题等；7. 功率的计算的综合应用。
1.会物体做功的快慢； 2.掌握功率的概念、物理意义等； 3.利用功率的公式进行有关计算。
1.理解克服重力做功； 2.实验：估测上楼时的功率； 3.功率的综合应用。
小明的教室在五楼，如图11-34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?
比较做功的快慢
1. 复习——对物体做功有两个必要条件： 一是对物体有力的作用；二是物体在力的方向上通过一定的距离。
2. 如右图所示，我们进一步理解做功有两个必要条件，以及“人对物体做功”的实质。
以情景引入中的小明爬楼为例进行分析：①如右图所示，是分析重力做功的过程。②重力做功，人是竖直向下通过一定距离的；但是人消耗身体内的化学能，使自己竖直向上通过一定距离，把这个过程称为人克服重力做功。
如图所示，①在相同时间内，起重机运 送的砖比人运送的多，说明起重机做的功比人做的功多；②起重机和人运送同样数量的砖，做相同的功，起重机所用时间短。以上两种情形都表明相对于人，起重机做功更快。
做功相同时，比较所使用的时间的多少。
时间相同时，比较做功的多少。
做功和时间都不相同，如何比较呢？
路程相同时，比较所使用的时间的多少。
时间相同时，比较路程的多少。
路程和时间都不相同，如何比较呢？
选取时间为标准进行比较
1. 我们曾用单位时间内通过的路程来表示物体运动的快慢，与之 类似， 我们也可以用单位时间内做的功来表示做功的快慢．
2. 功率的定义：物理学中，将功与做功所用时间的比，叫作功率，用 P 表示．它的大小等于单位时间内所做的功 ．
3.公式:若用P 表示功率、 W表示功 、t 表示时间， 则功率的公式可写成
在国际单位制中，功的单位是焦（J），时间的单位是秒（s），则功率的单位是焦 / 秒（J/s）。 为了纪念英国发明家、工程师瓦特在改进蒸汽机方面所作的重要贡献， 我们把焦/ 秒（J/s）叫做瓦特，简称瓦，符号是W；1W=1J/s 。
常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW): 1kW=103W，1MW=103kW
观察图11-36,了解一些功率值。
①使用公式时，一定要注意三个量的对应关系，功W一定是对应的时间t内完成的，这样算出来的功率才是时间t内的功率。②由P=W/t 计算出的功率是平均功率 ，即在时间t内的平均功率。
W——某个力做的功——焦耳（J）t——做这些功所用的时间——秒（s）P——这个力做功的功率—瓦特（W）或焦耳每秒（J/s）
1．用100N 的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动，5s 内小车前进了10m ，则在这段时间内：(1)推力做功是多少？(2)推力的功率是多大？
解：（1）推力做功为W = Fs = 100N× 10m = 1000J （2）推力的功率为
2 ．如图所示，质量为 80kg 的工人用动滑轮提重为 300N 货物，货物 20s 内被匀速提升 5m，工人的拉力为 200N. 已知动滑轮重 50N（g ＝10N/kg）.求：
(1)工人对地面的压力；(2)拉力所做的功；(3)拉力的功率大小.
【答案】(1)1000N；(2)2000J；(3)100W
解： （1）由力的作用是相互的可知，工人对地面的压力等于地面对工人的支持力，工人受到竖直向下的重力、竖直向下绳的拉力和地面对工人的支持力，由力的平衡可得，工人对 地面的压力为F压 = F支 = G人 + F拉 = m 人g + 200N= 80kg× 10N/kg+200N= 1000N （2）如图所示的动滑轮，绳自由端移动的距离为s = nh = 2 × 5m = 10m由W = Fs 可得，拉力做的功为W = Fs = 200N× 10m = 2000J 由 可得，拉力的功率大小为
物体受拉力F，沿拉力方向做匀速直线运动时，拉力F的功率：
F表示物体受的力，v表示物体的运动速度。适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。
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？
由P=Fv可知，当功率P一定时，速度v越小，力F越大；当力F一定时，功率P越大，速度v越大；当速度v一定时，功率P越大，力F越大。
分析：机车发动机的功率是一定的，牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。
1.一辆汽车在水平路面上匀速行驶，速度为30m/s，此时汽车的发动机在90kW的功率下工作。求牵引力F的大小和所受阻力f的大小。
解：根据P=Fv，90kW=90000W得F=P/v=90000W/ 30m/s=3000N因为匀速行驶，所以牵引力F和阻力f是一对平衡力，所以 f=F= 3000N
估测上楼时的功率
同组同学中，谁上楼时的功率大?你猜测时考虑了哪些因素?
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.相互合作进行实际测量，将实验数据记录在自己设计的表格中。再利用 同样的方法测量并记录每一位同学上楼时的实验数据。2. 根据实验数据计算功率值，感受人上楼时功率的大小。
分析：由P=W/t可知，要测量功率，必须测量上楼所做的功W和所用的时间t。要测自已上楼的功，根据功的公式W=Gh，需要知道体重G和楼的高度h，需要测出自己的质量m、楼层的高度h。
设计实验，如何测量出上楼的功率？
实验器材：体重计，皮尺，秒表。实验步骤：(1)用体重计测出自己的质量m，求出自己的重力G。(2)用皮尺测出所登楼层的高度h。(3)用秒表测出自己上楼所用的时间t。
（5）用同样的方法测量并设计的表格记录每一位同学上楼时的实验数据。
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．
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
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
4. 两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是 ;若完成相同的功,甲、乙所用时间之比为 。
5. 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
6．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 > P2C ．2W1 = W2 P1 < P2 D ．2W1 ≠ W2 P1 ≠ P2
1. 小明用20 N的水平推力使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?
300J ； 10W
2. 一辆轿车以70 kW的功率行驶10 min 。该汽车的发动机做了多少功?
3.图11-37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340 m/s) 飞行，10s 内发动机做了多少功?发动机的功率是多大?
8.296×10⁸J； 8.296×10⁷W