10.4做功的快慢 课件 (共32张PPT) 2023-2024学年度沪科版物理八年级全册

(共32张PPT)
第四节 做功的快慢
八下 物理
沪科版
新课引入
用人工预估30年可以建造好鸟巢，用机械预估4年左右，那他们做功一样吗？做功的快慢一样吗？
思考
所做的功是相等的，
只是时间不同
接下来，我们一块去学习如何表示做功的快慢不同？
1.用比较的办法得到功率的概念；
2.知道功率的计算公式和功率单位的意义，会计算有关功率的简单问题；
3.了解功率知识在实际生活中的应用，感受物理知识在解决应用问题中的实用价值.
重点
学习目标
一、比较做功的快慢
新知学习
①如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
因为人与起重机做功相同，起重机所用时间少，所以做功快。
1. 比较做功快慢的方法
因为做功时间相同，起重机做功多，所以起重机做功快。
②如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？
若时间和功都不相同，怎样比较做功的快慢呢
下面我们学习这类问题的比较方法。
思考
物体 所做的功（J） 所用时间（s）
甲推货物 800 10
乙爬楼梯 1500 10
丙提木箱 6000 30
甲
乙
丙
比较方法：分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值，该比值越大，做功越快。所以丙同学做功最快，甲同学做功最慢。
甲、乙、丙三位同学所做的功与所用的时间如下表所示：
结论：用功比时间可以比较做功的快慢。
物体 所做的功（J） 所用时间（s）
甲推货物 800 10
乙爬楼梯 1500 10
丙提木箱 6000 30
功/时间（J/s）
80
150
200
2.总结：比较做功快慢的方法
时间相同，比较物体做功的多少，做功多的做功快。
做功相同，比较做功的时间，时间短的做功快。
功与时间都不相同，用功与时间的比值可以比较做功的快慢。
该比值越大，做功越快。
功率与速度的对比
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
看单位时间
内通过的路程
看单位时间内所做的功
表示物体做功快慢
小明和小华进行爬楼比赛，他们在1分钟内同时从一楼爬到六楼，结果没分出胜负。下列关于他们做功快慢的说法正确的是（　　）
A．小明和小华做功快慢相同
B．小明做功快
C．小华做功快
D．条件不足，无法确定
D
针对训练
缺少上楼所用的具体时间
1.定义：功与做功所用时间的比叫做功率，大小等于单位时间内所做的功
3.物理意义：表示做功的快慢
4.单位：国际单位：瓦特，简称瓦，用W表示
常用单位：千瓦 (kW)，兆瓦(mW)
换算关系：1 kW = 103 W 1MW = 106 W
二、功率
2.物理量符号：P
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，1736－1819）
5.计算公式：
P ——瓦特（W）
W ——焦耳（J）
t —— 秒（s）
1W=1J/s
推导公式：由W＝Fs 和 （物体在力F作用下做匀速直线运动）：
变形式：
（1）求一定时间内做的功：
（2）求做功所需要的时间：
1W（1瓦）的物理含义
1W的物理含义：机械 1s 做功 1J。
两个鸡蛋或者一袋方便面的质量约为100g
1J约等于1s把100g的物体举高1m
P =
W
t
1W =
1J
1s
1m
思考
若图中起重机吊起的建筑材料重2 000N，高度为10m，所用时间为40s；图中滑轮吊起的建筑材料重200 N，高度也为10m，所用时间为20s。它们做功的功率各是多少？哪个功率大？
对于起重机来说功率
对于滑轮来说功率
接着甲与乙的争论
思考
优秀自行车运动员 长时间运动的功率 约 为 70W ， 短 时 间运动的功率可达 1 kWW 排量为 1.6L 的家用 小轿车的功率约为 80kW，6 t 载重汽车 的功率约为 125 kW
马拉车长时间的功 率约为 450 W 电力机车的功率约为 4200kW，“ 和谐号 ” 动车 8 节编组的功率 约为 4800 ~ 8800kW
蓝鲸游动时的功率可 达 350kW 万 吨 级 远 洋 货 轮 的 功 率 为 7 000~
23 000 kW
一些动物和交通工具的功率
你还知道哪些动物和机器的功率？
手扶拖拉机的功率约为15 kW
人跑步时的功率约为400W
麻雀飞行时的功率约为8W
汽车起重机的功率可达320 kW
力F 作用在物体上，物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动时，则力F 的功率：
公式推导：
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
单位：1W=1N m/s
变形公式：
P=Fv
F
v
为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？ 为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？
分析：机车发动机的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牵引力的大小和运动速度成反比。汽车上坡时，需要增大牵引力，所以要减小速度。
同样一辆机动车，在满载时需要的牵引力增大，则应该减小车辆的速度。
思考
物理量 定义 物理意义 公式 单位
功W
功率P
J（焦）
W（瓦）
W=Fs
P=W/t
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功与做功所用时间之比叫做功率。
表示做功
的快慢
表示力
的“成效”
功与功率的区别
马力——功率的一种单位
瓦特为了说明他改进的蒸汽机具
有的优良性能，他决定把自己的机器
与当时运煤最常用的动力——马力联
系起来，由此引入“马力”作为功率
的单位，并把1马力定义为:在1min内
把33000磅（约15000kg）的物体举高
1英尺（约0.3048m）所需的功率。请
你计算一下，瓦特提出的1马力相当于多少瓦
知识拓展
1.某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（）A. 1WB. 10WC. 100WD. 1000WC针对训练2.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。
课堂小结
功率
做功快慢的比较
所用时间相同，做功多的做功快
做相同的功，用时少的做功快
看单位时间内所做的功
功率
物理意义：
定义：
公式：
单位：
表示做功的快慢的物理量
把做功与完成这些功所用的时间之比叫作功率
瓦特，简称瓦，用W，
换算关系：
1 kW = 103 W 1MW = 106 W
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。
×
√
×
×
×
√
√
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
随堂练习
2.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。
3.如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度．已知小明的体重为500 N，握拳时手臂的长度为0.6 m，完成4次引体向上所用的时间为10 s．求：
(1)小明完成1次引体向上所做的功；
(2)10 s内小明做引体向上的功率．
解：(1)小明完成1次引体向上所做的功：
W＝Gh＝500 N×0.6 m＝300 J
(2)小明完成4次引体向上所做的功：
W总＝4W＝4×300 J＝1 200 J
10 s内小明做引体向上的功率：
＝120 W
答：小明完成1次引体向上所做的功为300 J；
10 s内小明做引体向上的功率为120 W
4.一个小球从A点由静止开始下落，相继经过B、C两点，如图所示。若hAB = hBC，不计空气阻力，请比较小球所受的重力在AB段和BC段做功的功率PAB、PBC的大小。
B
A
C
功率
P=Fv
WAB=WBC
tAB>tBC
PABGAB=GBC
vABPAB活动与探究
请你在生产、生活实践中了解载重汽车、小汽车、拖拉机、起重机、推土机等机械的功率，并与同学进行交流。