人教版（2024）八年级下册（2024）功率教学演示ppt课件

这是一份人教版（2024）八年级下册（2024）功率教学演示ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了新课导入，学习目标，课程回顾，WFs，做功的快慢，②一些物体的功率，③一些交通工具的功率，飞机空客A380，×105，课堂总结等内容，欢迎下载使用。
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驶而下！它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驶上高高耸立着的大回环的顶端…… 你知道过山车的速度为什么有那么多的变化吗？你知道过山车为什么能够到达大回环的最高处吗？
知道功率。能说出功率的物理意义，并能写出功率的定义式P=W/t及其单位。
能结合生活中的实例说明功率的含义。
能应用功率的定义式进行简单的计算，并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。
人在爬楼梯时，要克服自己的重力做功，功的大小等于人的重力G乘以楼梯的竖直高度h。W=Gh
1.力学中的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动了距离。2.功的大小：力学中规定：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。3.公式：功＝力×距离 →W = Fs
请同学们看下面的事例：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。
如图所示，在建筑工地上，工人和起重机分别将一堆砖送到同一座楼顶上，他们工作的时间相等。
【想一想】 ①在两种情况下，做的功是否相等？ ②在两种情况下，做功快慢是否相同？
【分析】 在两种情况下，做功不相等，起重机做功多。 由于所用时间相等，所以做功的快慢不同，起重机做功快。
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。
1.比较做功快慢的方法
因为做功时间相同，起重机做功多，所以起重机做功快。
②如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
【想一想】 若时间和功都不相同，怎样比较做功的快慢呢？
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。
甲、乙、丙三位同学所做的功与所用的时间如下表所示：
【想一想】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？
【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。
【例题1】如图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ）A.大人与小孩做功相同，两人做功快慢相同B.大人与小孩做功相同，小孩做功快C.大人比小孩做功多，大人做功快D.大人比小孩做功多，小孩做功快
【解析】 图中两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，但由于大人的重力大于小孩的重力，根据W=Fs=Gh可知，大人比小孩做的功多。因为两人所用时间t相同，则大人做功快。
物体在1s内所做的功为1J，则其功率为1W。
⑤功率及其功、时间的计算：P=W/t；W=Pt，t=W/PW 表示力做的功，单位：焦耳（J） t 表示做功所用的时间，单位：秒（s）P 表示做功的功率，单位：瓦特（W）或焦/秒（J/s）
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。 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。
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”。
【例题2】大石头的质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图所示），起重机提升大石头的功率是多少？ g取10N/kg。
2. 机器的功率①功率是机器的主要技术性能之一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。选购机器时，要根据实际需要选择功率合适的机器。
骑车运动员长时间功率约70W，短时间可达1kW
马长时间拉车的功率约为450W
特斯拉车的最大功率约300kW
万吨级远洋货轮的功率约为 7000kw～23000kw
空客A380有4台发动机，推力可达1.5×106N，最大速度约300m/s，功率4.5×108kw，四十五万kw。
3.功率的推导公式 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：P = W/t = Fs/t = Fv。 单位：1W=1N • m/s 变形公式：P = Fv；F = P/v，v = P/F
【想一想】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。 同样一辆机动车，在满载时需要的牵引力增大，则应该减小车辆的速度。
【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10 km，则它在这个过程中受到的阻力为　　    N，行驶这10 km所做的功为　　     J。
4. 测量人爬楼梯的功率 ①设计实验： 思考： 测量你爬楼梯的功率，实验原理是什么？应测量的物理量？ 应选择的测量工具？ 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。
【例题4】做引体向上的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始。上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。在动作达到规范要求后，小明想利用如图所示的家用引体向上单杠估测自己做引体向上时的功率。请你帮他完成该实验设计。 （1）实验原理：　　　    。 （2）实验需要的测量仪器：　　　　　　　　  。 （3）实验步骤： 。 （4）实验数据记录表格:　　　　　　    。 （5）功率计算表达式(用已知和测量出的物理量的符号表示)     。
（4）实验数据记录表格如下：
功率： ①物理意义：表示物体做功的快慢。 ②功率的定义： 功与做功所用时间之比叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功。 ③公式：P=W/t ④单位：国际单位：瓦特，符号W. 1W=1J/s =1N·m/s；常用单位：千瓦，符号 kW，1 kW=1000W ⑤推导公式：P=Fv；F表示作用在物体上的力。v 表示物体沿力的方向做匀速直线运动的速度。
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。
【参考答案】 由题意可知甲登山所用的时间较短，但不知道甲、乙两人的质量，因此无法比较两人登山时所做的功，无法判定哪个人登山的功率大。 本题考查学生对功率概念的认识。做功多不一定功率大，时间短，也不一定功率大。
1.甲乙二人同时开始登山，甲先到达山顶。你能判断那个功率大吗？为什么？
2.某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t，在10s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3m，升降机电动机的功率至少是多大？
3. 功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由功率是0.4kW耕牛去完成，需要多长时间？
4. 一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为202kW，速度为80km/h。汽车行驶2h，发动机做的功是多少？卡车的牵引力是多大？
【解析】 因为做功时间相等，由图可知挖土机做的功多，根据P=W/t可知，挖土机做功快。我们用功率来表示物体做功的快慢。
1.如图所示是某工地常见的一幕，由图示情景可知，挖土机比人做功_____（选填“快”或“慢”），你这样判断的理由是：_______________________________，我们用________来表示物体做功的快慢。
相等的时间内，挖土机做功较多
2. 在“比一比谁的功率大” 的比赛中，某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率约是（ ）A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W
【解析】 从一楼跑到三楼把自己提高的高度约为h=3m×2=6m，中学生的重力取500N，做功为W=FS= Gh= 500N×6m=3000J则他上楼过程中的功率约是 P=W/t=3000J/10s=300W。
3. 甲、乙两台机器，它们的功率分别为300W和350W，则下列选项中正确的是（ ）A. 甲做功一定比乙做功多　　B. 甲做功时间一定比乙少C. 甲做功可能比乙做功多　　D. 甲做功可能比乙做功慢
【解析】 A. 由W=Pt可知，做功的多少由功率和时间共同决定，故A错误； B. 当做功相同时，甲做功用时一定比乙长，故B错误； C. 甲每秒做功300 J，乙每秒做功350 J，根据W=Pt可知，若t甲＞t乙，甲做功可能比乙做功多，故C正确； D. 甲的功率小，甲做功一定比乙做功慢，故D错误。
4.如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉同一木箱，在力的作用下移动的距离SAB＝SCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率（ ）A.AB段做功较多 B.CD段做功较多C.AB段与CD段做的功一样多 D.AB段的功率比CD段的功率大
【解析】 拉力F相等，移动的距离SAB＝SCD相等，根据W=FS可知两种情况下拉力F所做的功相等。因为做功时间未知，所以无法比较功率的大小。选项C正确。
5. 一物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动，其中AB=CD=10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和5 m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1 N和2 N，则以下判断正确的是（ ）
A. 该物块在CD段的惯性比在AB段的惯性大B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2：5C. 拉力F在AB段所做的功为20 JD. 拉力F在CD段做功的功率为10 W
【解析】 A.惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误； B.由题知，物块在AB段和CD段的速度之比为2：5，AB=CD，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5：2，故B错误； C.物块在AB段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功：W=FAB·sAB=fAB·sAB=1 N×10 m=10 J，故C错误； D.物块在CD段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率：P=FCDvCD=fCDvCD=2 N×5 m/s=10 W， 故D正确。
6. 体能竞赛中，小强在20s内就完成了10个引体向上动作，已知小强的体重为500N，每个动作身体向上移动的距离约为50cm，则小强在整个过程中做功的功率约为多少？
【解析】 小强体重为：G=500N，s=50cm=0.5m 一个动作做功为：W=Fs=Gh=500N×0.5m=250J 完成了10个引体向上动作做的总功为：W′=250J×10=2500J ∵t=10s ∴小强做功的平均功率：P= W′/t =2500J /10s=250W
7.正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，那么在10 s内心脏做的功是_______J，这些功可把一个1 kg的物体匀速举高____m。（g取10 N/kg）
8.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
【解析】 AB.因为对两个物体的作用力都是大小相等的力F，两个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据功的计算公式W=Fs可知，两次所用的力对物体所做的功一样多，故AB不符合题意； 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。