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第十一章：机械功和机械能
11.2怎样比较做功的快慢
沪粤版 新课
1、物理学中规定：作用在物体上的力，使物体在力的方向上移动一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做了功。
（用力沿水平方向推着小车前进）
旧知复习
做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力；
（2）物体在力的方向上通过的距离。
这两个因素
缺一不可
计算公式：W=Fs
新课导入
讨论：在施工现场上，需要把以下建筑材料全部送到楼顶，你能想出几种办法？
你认为应选择哪种办法？为什么这样选择？
新课导入
起重机吊起大件货物
新课导入
滑轮组吊起大件货物
两者是一样的建筑材料、对其做一样多的功，用起重机和滑轮所用的时间是完全不一样的。可见，做功除了有多少之外，还有快慢的区别，那么在物理学中，怎样描述做功的快慢呢
一、比较做功的快慢
哪位同学的说法正确呢？
一、比较做功的快慢
（1）时间相同，比较做功的多少；
（2）做功多少相同，比较所用的时间。
如何比较三位同学做功的快慢？
物体 所做功的大小 时间
甲推货物 800 J 10 s
乙爬楼梯 1500 J 10 s
丙提重物 6000 J 30 s
要比较不同物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素。
因此，我们可以用单位时间内所做的功的多少来表示做功的快慢。
①物体做功的大小；
②物体做功所用的时间。
如何比较三位同学做功的快慢？
物体 所做功的大小 时间 单位时间做的功
甲推货物 800 J 10 s 80
乙爬楼梯 1500 J 10 s 150
丙提重物 6000 J 30 s 200
二、认识功率
（1）相同时间比路程
（2）相同路程比时间
路程与时间之比叫做速度，它在数值上等于单位时间内通过的路程。
（3）速度=——
路程
时间
比较物体运动的快慢
课堂练习
1．（2023年湖南长沙）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小孩对砖做功更多
B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多
D. 大人对砖做功更快
D
二、认识功率
1.定义：物理学中，把做功的多少与所用时间的比叫做功率。
2.物理意义： 表示物体做功的快慢
3.计算公式：
变形式：t= —— ，
W
P
=
W
Pt
P:功率 W:功 t：时间
t
W
P
=
二、认识功率
3.单位
在国际单位制中，功的单位是焦耳（J），时间的单位是秒（s），功率的单位是焦/秒（J/s）。
瓦特
为了纪念物理学家瓦特，人们用他的名字命名了功率的单位。简称瓦，符号是W。
1W ＝1J/s
常用单位还有千瓦（kW）、兆瓦（MW）。
1kW ＝1000W 1 MW＝106W
常见功率
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 左右
常见功率
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
4.5×10^8kw ，四十五万千瓦。
万吨级远洋货轮的功率
约为 7000kw ～ 23000kw
二、认识功率
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。
三、功率的计算
挖掘机在1min内做了7.2×10^6 J的功，求挖掘机的功率？
想一想
三、功率的计算
（2023年上海）用大小为10牛的水平方向的推力F使重力为20牛的物体在5秒内匀速运动4米，求这段时间里物体推力F做的功W和功率P。
四、功率的测量
男女同学各选10名“运动员”排成两纵队，由两位同学记录时间t，一位同学负责测量学生质量m ，两位同学用卷尺测量四楼到地面的距离h ，由教师指挥发出信号，学生开始以最快速度跑上四楼。记时员及时报时，将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。最后比一比谁的功率大。
思考一下：
四、功率的测量
要测量功率，必须测量物体（或机械）所做的功W和完成这些功所用的时间t。
而计算自已上楼的功，需测出自己的质量m、楼层的高度h
原理：
t
W
P
=
所测物理量：质量m、楼层的高度h、上楼时间t
器材：体重秤、卷尺、秒表
四、功率的测量
1.用体重计测出自己的质量m ，求出自己的重力G
2.用秒表测出自己上楼所用的时间 t 。
3.用皮尺测出所登楼层的高度 h
实验步骤：
姓名
体重G/N
登楼的高度h/m
登楼的时间t/s
登楼做的功W/J
功率P/W
实验表格设计：
五、功率公式的应用
一辆车在牵引力F的作用下，在路上以速度v做匀速直线运动，怎么计算它的功率？
在功率P一定时，力F与速度v成反比。
五、功率公式的应用
在功率P一定时，力F与速度v成反比。
如汽车发动机的功率一定而又要爬又长又陡的坡时，司机常采取的措施是换挡减速，以获得更大的牵引力。
公式 与P=Fv的区别
是功率的定义式，它表示做功的物体在 t 时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率，无论受力物体运动状态如何， 普遍适用。
P=Fv是功率的推导式，是当物体在恒力F作用下，以速度v做
匀速运动时推到出来的，它能表示物体的瞬时功率，只适用于
匀速直线运动。
五、功率公式的应用
功率
物理意义
功率的测量
功与做功所用时间之比
表示物体做功快慢
定义式：P=—
定义
功率的表达式
推导式：P=Fv
W
t
课堂训练
（2023年天津）第七届世界智能大会于2023年5月18日在天津开幕，大会上展示了可穿戴的“外骨骼”机器人。参观者戴上该设备，轻松地将50kg的物体匀速举高1m，用时2s，此过程中对物体做功______J，功率为______W。（g取10Nkg）
500
1
250
课堂训练
2、（2023年广东广州）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从Р匀速直线运动到Q用时2s。
（1）在MN，PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1_____v2，f1____f2；（均选填“>”“=”“<”）
（2）A从M运动到N，F1做的功为____J、功率为____W，A所受重力做的功为_____J。
<
>
0.3
0.1
0
课堂训练
（2023年山东滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为______Pa，水平拉力F做功的功率为______W。
1000
3
1
课堂训练
4、（2023年四川内江）如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×103km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N，求在这次测试中：
（1）汽车受到水平方向的牵引力；
（2）汽车牵引力的功率。
课堂训练
5.如图所示，小宸用沿斜面向上的力F＝100 N，在10 s内把木箱推到2 m高处，斜面长4 m．则小宸所做的功为 ，小宸做功的功率为 ．
400J
40W
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