(共24张PPT)
第十一章 功和机械能
11.2 功率
2021-2022学年八年级物理下册同步备课系列(人教版)
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★课堂引入
观察下面图片,思考问题
观察与思考
在相同时间内,用挖掘机挖土要远远快于人用铁锹挖土。这说明工作时间相同,但做功不同。
小明上教室,通常需要1.5min。如果他跑步上教室只需要40s。小明在两种情况下,做的功相同,但做功快慢不同。
由此可知,要想比较物体做功的快慢,除了做功大小外,还要看做功所用时间。
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★学习目标
1.理解功率的概念;
2.会利用功率解释生活中常见现象;
3.认识生活中常见功率值;
4.能进行功率的简单计算。
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★课堂活动
一、功率
生活中不仅做功多少很重要,同时做功的快慢也很重要。如何比较做功的快慢?
例一:甲、乙同学提同样一桶水上四楼,甲用时10s,乙用时20s,谁做功快?
做相同的功,用时短的做功快。
例二:甲、乙两同学用时都是20s,甲提、了两桶水到四楼,乙只提了一桶水到四楼,谁做功快?在相同的时间里,做功多的做功快。
比较做功快慢的方法:
1.相同的时间比做功的多少:做功越多的物体做功越快。
2.做相同的功,比较所用时间的长短:所用时间越短,做功越快。
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★课堂活动
一、功率
功率定义
物体做的功与完成这些功所用时间之比叫功率
功率公式
其中,P—功率,单位瓦特,简称“瓦”,符号“W”;
W—功,单位焦耳,简称“焦”,符号“J”;
t—做功时间,单位秒,符号“s”。
功率单位还有千瓦(kW)、兆瓦(MW);
1MW=103kW=106W。
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★课堂活动
二、功率的物理意义
物理意义
表示做功的快慢。功率大,物体做功本来大;功率小,物体做功本领小。
起重机可以在很短时间内,把几顿的货物运往高处;而工人需要很长时间才能运送相同的货物。我们说起重机的功率大。
所以,功率是表示物体做功本领的重要指标。
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★课堂活动
二、功率的物理意义
常见功率值
我们生活中常见交通工具功率
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★课堂活动
三、额定功率
额定功率
机器正常工作时的最大功率
常见机械的额定功率/(W) 小轿车 (55~88)×103 一般机车 1.5×106
大客车 (66~162)×103 运载火箭 1010数量级
万吨级远洋轮船发动机 7.4×106 新星爆发 1032数量级
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★课堂活动
四、功率的应用
功率变形
匀速直线运动的物体,物体受力F和运动速度v不变
其中,F表示物体所受的力,v表示物体的运动速度;
适用条件:F与v在同一条直线上。
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★课堂活动
四、功率的应用
即讲即练
一辆功率为45kW的汽车,以72km∕h的速度在平直的公路上匀速行驶30km,求汽车受到的阻力。
解:汽车在平直公路上匀速行驶,根据公式:P=Fv可知,
汽车受到的阻力为2250N。
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★课堂练习
1.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
B
4
★课堂练习
2.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙( )。
A.牵引力做功之比为2∶3;
B.牵引力做功之比为3∶2;
C.牵引力的功率之比为1∶1;
D.汽车所受的阻力之比为3∶2
B
4
★课堂练习
3.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的路程S-t时间图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )。
A.物体10s时的速度大于4s时的速度;
B.0-6s拉力对物体所做的功大于6-12s拉力对物体所做的功;
C.0-6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率;
D.0-6s物体所受的拉力大于6-12s物体所受的拉力
B
4
★课堂练习
4.小红每天都练习跳绳,跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4 kg,平均每分钟她跳绳120次,假定每次双脚抬离地面的高度均为5 cm,则每上升一次她对鞋做的功为____________J;她跳绳时对鞋做功的平均功率为____________W。(g取10 N/kg)
0.2
0.4
4
★课堂练习
5.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度;
(2)重力做的功;
(3)匀速下降时重力做功的功率。
10m/s
1.5×105J
3×103W
5
★典例分析
考点一:功率概念与做功快慢比较
典型例题 1
(2021·四川泸州市·中考真题)绵泸高铁内自泸段即将建成通车,据了解泸州乘高铁经内江到成都大约需要84min。其中泸州至内江约130km,按照设计速度250km/h运行,泸州到内江列车大约需要______h。内江至成都约150km,从泸州经内江到成都全程的平均速度约为______km/h。某牵引力为9×104N的动车组在一段平直轨道上匀速行驶时速度为216km/h,则该动车组的输出功率为______W。
0.52
200
5.4×106
5
★典例分析
考点一:功率概念与做功快慢比较
迁移训练 1
(2021·湖南岳阳市·中考真题)小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼,比较两次搬书过程对书做功和做功的功率,判断正确的是( )。
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
B
5
★典例分析
考点二:功率的计算
典型例题 2
(2021·黑龙江大庆·中考真题)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程(s)—时间(t)关系如图所示,下列正确的是( )。
A.物体20s时的速度大于8s时的速度;
B.0~12s物体所受的拉力大于12s~24s物体所受的拉力;
C.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功;
D.0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
C
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★典例分析
考点二:功率的计算
迁移训练 2
(2021·广西贺州·中考真题)随着科技的发展,低碳环保电瓶车的出现极大地方便了人们的出行。一天,小明的妈妈驾驶电瓶车送小明上学。假设小明的妈妈驾驶电瓶车是匀速行驶的,电瓶车的牵引力恒为100N,从家到学校的路程是1.5km,用时5min。求:
(1)电瓶车行驶的速度是多少m/s;
(2)电瓶车受到地面的摩擦力;
(3)电瓶车牵引力的功率。
5m/s
100N
500W
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★课堂小结
视频小结
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★课堂小结
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★课后作业
1.小明两次分别用时90s、40s从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度均不变,比较两次爬楼过程( )。
A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大
C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大
2.放在水平地面上的物体,质量为5kg,在30N的水平拉力作用下,沿水平方向运动了10m,所用时间为20s,那么重力做功____J,拉力的功率是_____W(g=10N/kg)
3.假期,小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时,恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁,此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时,小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处,小汽车______(选填“已经”或“没有”)超速;若此时小汽车的功率为80kW,它受到的阻力为______N。(此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”)
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★课后作业
4.小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在小推车中推行,小推车在某段时间内速度v随时间t化的关系图像如图所示;已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍。(g取10N/kg)
(1)在0~l0s内,水平推力 (大于/小于/等于)阻力,阻力大小为 N。
(2)10~20s内水平推力做了多少功?
(3)10~20s内水平推力的功率多大?
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★课后作业
5.小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s。小明重450N,自行车重250N,轮子与地面的总接触面积是2×10-7m2。题图(1)是速度v随时间t变化的关系图像,小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点。题图(2)是动力F随时间t变化的关系图像。
(1)请问小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压强为多大?
(2)在7-12 s内,自行车所受的摩擦阻力是多少?自行车克服摩擦阻力做了多少功?此时功率是多少?
(3)自行车在0-7s内的平均速度是多少?
(保留小数点后两位)