11.2怎样比较做功的快慢 课件(共30张PPT)2023-2024学年度粤沪版物理九年级上册

(共30张PPT)
第2节 怎样比较做功的快慢
九全 物理
新课引入
他们爬相同的楼梯时，做功相等吗？做功的快慢一样吗？
1.知道功率的概念.
2.知道功率的计算公式和功率单位的含义，会计算功率的简单问题 .
3.通过建立功率概念的过程，深化理解用比值定义物理量的方法
学习目标
难点
重点
新知学习
一、比较做功的快慢
哪个在工作过程中做功更快呢？说出你的理由
思考
用起重机吊起大件建筑材料
用滑轮吊起装修材料
女：起重机做功快。因为用起重机吊起大件建筑材料时，做功多.
男：滑轮做功快。因为用滑轮吊起建筑材料时,用的时间短.
男的说“用时短做功快”.
女的说“做功多做功快”.
那么，到底他俩谁说的对呢？
（1）做功相同，比较所用时间多少
起重机拉力做功W=Gh=3000J
h=3m
m=100kg
t=2s
3m
3m
h=3m
m=100kg
t=5s
人拉力做功W=Gh=3000J
W起重机=W人
t起重机起重机做功快
做功相同时，所用时间越少，做功越快
（2）时间相同，比较做功多少
h=7.5m
m=100kg
t=5s
7.5m
3m
h=3m
m=100kg
t=5s
起重机拉力做功W=Gh=7500J
人拉力做功W=Gh=3000J
W起重机>W人
t起重机=t人
起重机做功快
时间相同时，做功越多，做功越快
（3）做功时间和做功多少均不同
h=15m
m=100kg
t=10s
h=3m
t=5s
m=100kg
起重机拉力做功W=Gh=15000J
人拉力做功W=Gh=3000J
W起重机t起重机>t人
不能直接比较
如果物体做功多少不同，做功所用的时间也不同。如何比较做功的快慢呢？
？
同样的，我们用单位时间里所做功的多少来比较做功的快慢
回顾一下：如果物体运动距离不同，运动所用的时间也不同。
如何比较运动的快慢呢？
问题与思考
采用“对比法”来比较做功快慢----功率
问题与思考
单位时间里运动的距离：速度
功率
功率与速度的对比
思考
速度 功率
物理意义
比较方法 ①
②
③
表示物体运动快慢
所用时间相同，路程大的速度快
所用时间相同，做功多的做功快
通过相同的路程，用时少的速度快
做相同的功，用时少的做
功快
比较单位时间内通过的路程
比较单位时间内所做的功
表示物体做功快慢
1.定义：物理学中，把做功的多少与所用时间的比叫做功率
4.物理意义：表示做功的快慢，数值等于单位时间内所做的功
2.符号：P
二、认识功率
3.公式：
W
t
P
5.单位：
W的单位为J
t的单位为s
P的单位为J/s
国际单位制：焦耳/秒 ，符号：J/s ，读作焦耳每秒
功率单位有一个专用名称叫做瓦特，简称瓦，符号W，
为纪念伟大的发明家瓦特而命名
1W=1J/s
常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）
1kW=103W
1MW=106W
瓦特
注意：计算时单位要统一
(W)
相当于1s内把2只鸡蛋移动1m动力做功的功率
温馨提示：
①功率的单位W是正体，而功的符号W为斜体
②一般情况下，表示物理量的的符号是斜体(如速度v，路程s，时间t)，表示单位的符号是正体(长度单位m，时间单位s)
温馨提示
由W＝Fs 和 可得：
想想议议，要使用公式P=Fv需满足什么条件？
应满足条件：物体为匀速直线运动.
6.推导公式：
想想议议，要使用公式P=Fv需满足什么条件？
起重机拉力做功W=Gh=15000J
人拉力做功W=Gh=3000J
h=15m
m=100kg
t=10s
h=3m
t=5s
m=100kg
>
思考
现在你知道如何比较起重机和人做功快慢了吗？
人骑自行车时的功率通常为60~80 W
家用轿车发动机的功率约为100 kW
手扶拖拉机的功率约为15 kW
人跑步时的功率约为400W
知识拓展
汽车起重机的功率可达320 kW
“辽宁号”航空母舰发动机的总功率约为147MW
动车组的功率约为5.5~20MW
知识拓展
瓦特
瓦特蒸汽机
针对训练
大石头质量为6 t，起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？
解 ：因为起重机匀速，大石头所受的拉力与所受的重力相等，
即F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
石头在拉力方向上移动的距离 s =1m
拉力做的功是W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是
答：起重机提升大石头的功率是4×103 W
你还知道其他解
法吗？请试一试
三、比较人上楼时功率大小
全班同学分成几组，每组选出两名同学，让他们以最快的速度登上教学楼的某一层。如何对二人上楼时的功率进行比较？
需要测量哪些数据？用什么工具测量？
试想： 若用G表示人受到的重力，m 表示人的质量，h 表示上楼的高度，t 表示上楼的时间，则人上楼时的功率表达式为：
测量工具：磅秤、卷尺、秒表
问题与思考
问题与思考
需要测量哪些数据？用什么工具测量？
比较同学上楼时的功率，可以有哪些方案？
方案一：控制两个人的质量与上楼的高度相同，只需用秒表测出两个人上楼的时间t，就可以比较出两个人上楼时的功率大小关系.
方案二：控制两个人的质量与上楼的时间相同，只需用卷尺测出人上楼的高度h，就可以比较出两个人上楼时的功率大小关系.
方案三：控制两个人上楼的高度与上楼的时间相同，只需用磅秤测出两个人的质量m，就可以比较出两个人上楼时的功率大小关系.
方案四：
用磅秤测出人的质量m；
用秒表测出人上楼的时间t；
用卷尺测出人上楼的高度h；
然后结合公式，可计算出这个人上楼时的功率.
注意：用卷尺测量上楼的高度h，是指所上楼的高度，不是整个楼的高度，更不是楼梯的长度.
比较同学上楼时的功率，可以有哪些不同的方案？
想想议议
你选择哪一种方案？为什么？
对于班上同学而言，很难控制两人的质量相同；
对于上楼的两人而言，则很难控制两个所用的时间相同.
选择方案四，是最合理简便的方法
想想议议
设计表格，记录数据
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
分析数据，比一比，谁登楼的功率大？
板书
功率
定义
功与做功所用时间的比
比值定义法
符号
P
单位
瓦特，W
常用单位
千瓦 (kW)
兆瓦(MW)
换算关系
1 kW = 103 W
1MW = 106 W
公式
变式
随堂练习
1.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。
（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。
×
√
×
×
×
√
√
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
2.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系图像如图所示。若规定做功最快的获胜，则获胜的是(　　)
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
A
3.在某建筑工地上，用如图所示起重机在2min内把体积为30m3的花岗岩碑石匀速提升2.5m高。已知该花岗岩的密度为2.8×103kg/m3，取g＝10 N/kg，通过计算回答：
（1）这块花岗岩碑石的质量多大？
（2）起重机对碑石所做的功是多少？
（3）起重机对碑石做功的功率是多少？
解：
（1）由 得碑石的质量
m＝ρV＝2.8×103 kg/m3× 30 m3＝8.4×104 kg；
（2）碑石的重力G＝mg＝8.4×104 kg×10 N/kg＝8.4×105 N，
起重机对碑石做的功
W＝Fs＝Gh＝8.4×105 N×2.5 m＝2.1×106 J；
（3）起重机对碑石做功的功率 ＝1.75×104 W。