人教版八年级物理下册 第十一章 功和机械能 第二节 功率（课件）

这是一份人教版八年级物理下册 第十一章 功和机械能 第二节 功率（课件），共47页。
第2节 功率R·八年级下册1. 知道功率的概念。2. 结合实例理解功率的概念，能用功率的计算公式进行简单的计算。3. 熟练解答有关功、功率、速度的综合性题目。学习目标1. 功率是表示物体__________的物理量。2. 在物理学中，把______________________叫做功率，它在数值上等于__________内所做的功。3. 功率的公式是________，其中各字母表示的物理量分别是：W表示____，P表示_____，t 表示_______。做功快慢功与做功所用时间之比单位时间功功率时间4. 在国际单位制中，功的单位是______，时间的单位是____，功率的单位就是_______，它有个专门的名称叫做______，简称_____，符号为_____。在工程技术上，常用千瓦（kW）作为功率的单位。1 kW=_____ W。秒焦耳焦/秒瓦特瓦W1035. 汽车在前进时，牵引力做功在一段时间内的速 度为v，则其牵引力的功率 P = ____ = _______ = ______，由此变形式可知，汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成______。反比F·v[想想议议]　　他们爬相同的楼梯时，做功相等吗？做功的快慢一样吗？比较做功的快慢知识点一建筑工地上搬砖甲乙做一样多的功，所用时间不同。 人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？ 人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？在相同的时间内，做功多少不一样。比较做功快慢的方法． 方法一： W甲=W乙时，用时间短的则做功快；方法二： t甲= t乙时，做功多的则做功快。 若时间和做功都不相同，怎样去比较做功的快慢呢？甲乙例　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：甲、乙、丙做功分别是多少？600450600甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？ 应选取同一标准进行比较比较做功快慢的一般方法600450600603022.5 选取时间为标准进行比较功与做功时间的比表示物体做功的快慢(J/min)1．功与时间之比叫做功率 数值上等于单位时间内所做的功。2．表达式一、功率的概念P功率知识点二3．国际单位：常用单位：1 kW= 103 W 1 MW= 106 W(瓦、W)   在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。瓦特 James Watt英国 1736－1819功率70 W表示：在1 s内做了70 J的功。功率70 W表示什么物理意义？生活中常见的一些功率例1　大石头质量为6 t，起重机在15 s 内将大石头沿竖直方向匀速提升 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？g取10N/kg。解 ：因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力相等，即F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N大石头在拉力的方向上移动的距离s =1m二、功率的计算所以拉力做的功W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J功率起重机提升大石头的功率是4×103W。例1　大石头质量为6 t，起重机在15 s 内将大石头沿竖直方向匀速提升 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？g取10N/kg。二、功率的计算请大家思考：起重机的电动机做功的功率也是4×103W吗？为什么？不是的，因为起重机的电动机除了提升物体做功外，还要克服起重机自身部分重力，如钢绳重力做功，还有机器部件间的摩擦力做功，这些功合起来肯定要大于4×103W。例2　在抗旱工作中，某单位帮助一个扶贫 村打了一口地下水井，并在地面上修建了一个深2m，能储存30t水的水池。已知水井中的水面距离水池进水口的竖直距离是30m。（g 取10N/kg）求：（1）将30t水从井里刚好抽到水池里，抽水机对水做的功。（2）水池装满水后，水对池底的压强。（3）将30t的水从井中抽到水池中需要1h，则这台抽水机的功率不得低于多少瓦？解 ：（1）水的质量：m = 30t = 30×103kg = 3×104kg，水受到的重力：G = mg = 3×104kg×10N/kg = 3×105N，抽水机对水做的功：W = Gh = 3×105N×30m = 9×106J.（2）水池中水深 h = 2m，则水对池底的压强：p = ρgh =1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa.（3）抽水机抽水的时间 t = 1h = 3600s，则抽水机的功率至少是推导功率的计算公式 P = Fv由W = Fs、 可得 功率的计算知识点三（1）当物体的功率一定时，它受到的牵引力越大，速度越小。（2）当物体的牵引力一定时，功率与速度成正比。（3）当物体速度一定时，牵引力越大，它的功率越大。公式 P = Fv 表示什么物理意义？表示做功多少表示做功快慢表示运动快慢力和物体在力的方向上移动距离的乘积单位时间内所做的功WPv焦（J）瓦（W）米每秒（m/s）W = Fs单位时间内通过的路程W = FvtP = FvW = Pt例3 判断下面说法是否正确，正确的打√， 错误的打×。（1）机器的功率越大，做功越多。 （ ）（2）做功越多的机器，功率就越大。 （ ）（3）做功的时间越少，功率就越大。 （ ）（4）机器的功率越大，做功越快。 （ ）（5）机器运行的速度越大，机械做功越多。 （ ）×√×××例3 判断下面说法是否正确，正确的打√， 错误的打×。 （6）功率小的机械做功可以比功率大的机械做功多。 （ ）（7）在动力 F 相同时，机械的速度越大，做功越快。 （ ）√√例4 在平直公路上匀速行驶的汽车，发动机 的实际输出功率为60kW，速度为30m/s，则下列说法中错误的是（ ） A.汽车受到的牵引力是2000NB.汽车受到的阻力是2000NC.牵引力做功是60000JD.行驶10s牵引力做功6×105JC√×√故阻力与牵引力相等t 未知W = Pt =60000W×10s=6×105J√Pvt = 10s例5 如图所示是轻型水陆两栖飞机，可用 于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg，g取10N/kg。问：解：（1）飞机停在水面时，F浮=G，即ρ水gV排=mg，所以（1）飞机停在水面时，排开水的体积是多少？（2）飞机水平匀速飞行时，动力等于阻力，即 F=0.1G=0.1mg=0.1×4000kg×10N/kg=4000N， 飞机发动机的功率 P=Fv=4000N×360km/h=4000N×100m/s=4×105W.（2）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，飞机发动机的功率是多少？（3）方法一：飞机飞行4h时，飞机发动机所做的功为 W = Pt = 4×105W×4h= 4×105W×4×3600s = 5.76×109J.方法二：飞机飞行4h时，所飞行的路程是s = vt =360km/h×4h=1440km=1.44×106m，飞机发动机所做的功为W = Fs =4000N×1.44×106m=5.76×109J.（3）若飞机飞行4h，则飞机发动机所做的 功是多少？已知功率 P = Fv，作为汽车来说，最大输出功率 P 是一定的，因此Fv = P（定值），可见，牵引力与速度成反比，所以，汽车上坡时因需要的牵引力越来越大，速度越来越小，司机要换挡减速；换句话说，如果需要同等大小的牵引力的条件下，功率大的汽车，上坡速度快些。 汽车的输出功率与牵引力、速度之间有什么关系？交流与拓展P = P瞬在匀速直线运动中，瞬时速度与平均速度相等。1．无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快与慢的问题。如图甲、乙所示，两位同学均从一楼搬运物体到三楼。由图中提供的信息，可以归纳出比较做功快慢的两种方法分别是：（1）________________________________________________；（2）_________________________________________________。 做同样的功，比较用时多少，时间少的 做功快 在相同的时间内，比较做功的多少，做 功多的做功快2.甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（ ）A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快C.甲做功所用的时间比乙的少D.以上说法都不对W = Pt，t未知B×√××W 、t 均未知3.攀岩运动以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者。要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小，不需要测量的物理量是（ ）A.运动员的质量 B.攀岩的高度C.攀岩所用的时间 D.运动员的身高D解析：攀岩是克服自身的重力做功，功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积。功率公式概念物理意义单位功率是表示物体做功快慢的物理量功与做功时间之比瓦特，符号W，1kW = 1000W如下图是使用汽车打捞水下重物的示意图，在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率（P）随时间（t）变化的图象（如下图），其中正确的是（ ）P = Fvv不变C解析：汽车打捞水下重物，重物从水底拉到井口的过程可以分为三个阶段，第一阶段：重物由被拉起到露出水面之前；第二阶段：重物从露出水面到离开水面；第三阶段：重物离开水面到拉至井口。因为汽车以恒定速度向右运动，根据功率的导出公式P=Fv可知，汽车功率的大小与拉力成正比。F1 = G - F浮（ F浮 = ρ水V物 g 不变 ）F2 = G - F浮（ F浮减小， F2 增大）F3 = G1.从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。1.甲、乙二人同时开始登山，甲先到达山顶。你能判定哪个人的功率大吗？为什么？解答：由于不知道甲、乙二人的体重，因而也不知道二人登山所做功的大小，仅仅根据他们登山时间不同是不能判定谁的功率大的。（见教材P66动手动脑学物理）解答：上升的高度h = 3m×3 = 9m，货物重力 G=mg=1.2×103kg×9.8N/kg=1.176×104N。电动机做的功W=Gh=1.176×104N×9m=1.0584×105J。电动机的功率2.某建筑工地上一台升降机的厢体连同货 物的质量为1.2 t，在10 s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3 m，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的耕牛去完成，需要多长时间？解答：W1 = W2P1t1=P2t2解答：发动机所做的功W = Pt =202×103W×7200s=1.4544×109J.2h卡车前进的距离s = vt =80km/h×2h=160km=1.6×105m.卡车的牵引力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？