(共36张PPT)
第五章 功和简单机械
华师大版九年级上册
第3节 功和机械效率（2）
－－－功率
教学目标
科学观念：知道功率的概念、单位及含义； 会计算简单的功率问题；
科学思维：能用比较的方法得出功率的概念；
探究实践：体验概念类比的研究方法；
态度责任：具有严谨的科学研究态度。
思考交流
有一批桶装水要运用五楼，两种方法可以选择，一种是搬运工直接扛着从楼梯走上去；另一种方法是搬运工用电梯将水搬运上去。搬运时，这两种方式搬运工对桶装水做功是否相同？对桶装水做功快慢是否相同？
这两种方式搬运工对桶装水做功的相同。乘坐楼梯搬运所用时间更少，做功更快些。
说明做功也是有快慢的，就像运动有快慢一样。
活动
判断运动快慢、判断做功快慢比较
判断运动快慢方法 判断做功快慢方法
方法1、相同路程比时间
方法2、相同时间比路程
判断运动快慢方法 判断做功快慢方法
方法3、时间、路程都不同，
比“路程与时间的比值”
“比速度”
“比功率”
活动
运动有快慢，做功也有快慢，请你用类比迁移的方法完成下面的表格：
物理量 速度 功率
物理意义 表示物体运动快慢
定义 单位时间内通过的路程
计算公式
单位 m/s km/h
表示做功快慢
单位时间内所做的功
焦耳/秒 J/s
瓦特 W
新知讲解
新知讲解
一、功率
1、物理意义：
表示物体做功快慢。
2、定义：
单位时间内所做的功。
3、表达式：
4、单位：
国际单位：瓦特（W） 1W＝1J/S
常用单位：千瓦（kW） 1kW＝1000W
拓展
根据功的定义公式W=Fs
根据功率的定义公式P=W/t
W Fs
P= ＝ = Fv
t t
其中，F为作用在物体上的力，v为物体沿着力的方向上的运动速度。
阅读
一些机械的功率
拓展
概念辨析
（点击图片播放）
活动思考
现代生活中，在制定健身训练计划时，常常要测出在正常情况下人的功率。在学校里，我们可以利用跳台阶测量人的功率。请思考：
（1）需要测量哪些物理量，才可测出人的功率？
（2）需要的测量工具有哪些？
（3）计算功率的表达式是怎样的？
（4）怎样设计表格记录数据？
一级台阶高度h、台阶数n、跳台阶的时间t、 人的质量m
卷尺、秒表、磅秤
P=mgnh/t
实验次数 质量m/kg 台阶数n 一级台阶高度h/m 时间t/s 功率P/w
1
2
3
学以致用
二、例题讲解
关于功率的概念，下列说法中正确的是（ ）
例题1、关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ）
A. 机械效率越高，机械做功一定越快
B. 做功越多的机械，机械效率一定越高
C. 功率越大的机械，做功一定越多
D. 做功越快的机械，功率一定越大
例题解析
解析：
A、功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值，机械效率高，只能说明所做的有用功占总功的比值大，不能说明做功的快慢，故A错误；B、由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大，故B错误；C、功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，如果做功时间为零，则可能做功为零，故C错误；D、功率是表示做功快慢的物理量，功率大说明做功快，故D正确。
答案：D。
例题2、小明用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离。则下列说法正确的是（ ）
A．小明对A物体做的功多
B．小明对B物体做的功多
C．小明推A物体时的功率小
D．小明推A、B两物体时的功率相同
解析：
（1）由题知，在光滑水平面上和粗糙水平面上推力大小相同，移动距离相同，根据公式W=Fs可知，两种情况下做功相同；
（2）两种情况的时间相同，根据P=W/t可知，功率相同。
答案：D
例题3、运动员甲比乙高，如果甲和乙举起相同质量的杠铃所用的时间相等，如图，则（ ）
A．甲做功较多，功率较大
B．甲做功较多，功率较小
C．甲做功较多，甲、乙功率相等
D．甲、乙做功相等，乙的功率较大
解析：
两人举起杠铃质量相同，杠铃重相同，甲比乙高，举起的高度：h甲＞h乙，举起杠铃做功W=Gh，举起杠铃做的功：W甲＞W乙，由，举起杠铃用的时间相同，做功功率：P甲＞P乙。A. 甲做功较多，功率较大与分析相符，故A项正确；B. 甲做功较多，功率较小与分析不符，故B项错误；C.甲做功较多，甲、乙功率相等与分析不符，故C项错误；D. 甲、乙做功相等，乙的功率较大与分析不符，故D项错误。
答案：A
例题4、如图，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为30°，在板上站两个小孩。已知20千克的甲小孩位于板的中点，30千克的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0．1米／秒的速度同时向右慢慢移动，________秒时间后平板开始转动；乙同学在这一过程中克服自身重力做功的功率为________瓦。（g=10牛／千克）
解析：
答案：9 15W
例题5、提高列车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题,列车的输出功率等于牵引力与速度的乘积,若列车所受阻力与速度成正比,那么,列车提速前后分别以最高时速120 km/h和180 km/h在平直轨道上匀速行驶时,列车的输出功率之比为 ( )
2:3 B. 3:2 C. 4:9 D. 9:4
解析:由题意知P=Fv,而列车匀速时F=f,且f=kv,则P与速度v的平方成正比,即
。
答案：C
=
=
=
,
例题6、某轿车的质量是1.6 t,它以108 km/h的速度在水平路面上匀速行驶20 min,轿车受到的阻力是车重的0.1倍。求轿车在这段时间内: (g取10 N/kg)
(1)发动机的牵引力F；
(2)发动机所做的功W；
(3)发动机的功率P。
解析：
(1)由m=1.6 t=1.6×103kg，则 G=mg=1.6×103kg×10 N/kg=1.6×104N,
发电机的牵引力F=Ff=0.1 G=0.1×1.6×104N=1.6×103N。
(2)由v=108 km/h=30 m/s,则s=vt=30 m/s×1 200 s=3.6×104 m,
所以发电机所做的功W=Fs=1.6×103N×3.6×104m=5.76×107J。
(3)发电机的功率P= W/t= =4.8×104 W。
答案：（1）1.6×103N （2）5.76×107J （3）4.8×104 W
课堂练习
1、关于功率，下列叙述正确的是（ ）
A．做功用的时间越少，功率越大
B．功率越大，做的功越多
C．做功越快，功率越大
D．做功用的时间越多，功率越大
C
视频：功与功率区分
课堂练习
2、关于功率,下列说法中正确的是( )
A.力对物体做的功越多,功率就越大
B.做功时间短的机械,功率大
C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大
D.功率大的机械在单位时间内做的功多
D
课堂练习
3、质量为6kg的物体A放在水平桌面上，利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为3N，不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg)，则（ ）
A．作用在绳端的拉力F为6N
B．水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C．在2s内拉力F做功1.2J
D．在2s内拉力F的功率是1.8W
D
课堂练习
4、在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝400N，拉动的距离s＝4.5m，提升高度h＝1.8m，所用时间t＝30s。则拉力F做功的功率为 W，此过程中物体受到的摩擦力为 N。
60
160
课堂练习
5、一辆共享电动车行驶时电机输出功率为100W时，可以在平直的公路上以18km/h的速度匀速行驶，则此时该车所受的阻力是 N，按此速度，该电动自行车行驶5km克服阻力做功 J
20
1.0×105
课堂练习
6、跳绳是一种健身运动,旁人看起来似乎很简单,然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。某同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1min内共跳了 次,共停留 s;他每跳一次克服重力做功为 J,做功的平均功率为 W。(g取10N/kg)
180
12
8100
135
课堂练习
7、一列质量为1×103吨的火车，以180千米/时的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×103牛。求：
（1）火车的牵引力多大？
（2）火车行驶1分钟的时间内，重力做了多少功？机车牵引力做了多少功？牵引力的功率是多大？
9
9×103N
0J 2.7
4.5
W
0J
2.7×106J
4.5×105W
课堂总结
1、用功率来表示物体做功快慢，功率越大表示做功越快；
2、功率是指单位时间内所做的功；功率的单位是瓦特；
1瓦特表示每秒时间内做功1焦耳。
1瓦特＝1焦耳/秒
3、功率的计算公式：
变形公式：W=Pt
板书设计
一、做功的快慢
比较物体做功快慢的方法：
(1) 做功相同时，做功时间短的则做功快；
(2) 做功时间相同时，做功多的则做功快。
二、功率
表示做功的快慢。
功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢。
作业布置
1、复习本课时内容；
2、完成作业本内相应练习；
3、完成学案中“课后巩固”；
4、预习“机械效率”相关内容。
谢谢
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