2015粤沪版九年级物理上册第十一章第四节《认识动能和势能》导学案 (2)

11.2　怎样比较做功的快慢
1.复述比较做功快慢的方法.
2.通过功率定义的学习,掌握类比法和比值定义法.
3.重点:复述功率的定义、单位,叙述功率的物理意义,应用功率公式P=进行简单计算.
4.通过对功率公式的应用,提高分析和解决实际问题的能力.
一、比较做功的快慢
1.比较物体做功快慢的方法:不同的物体做相同的功,所用的时间越　短　,做功越快;不同的物体做功的时间相同,做功越　多　的物体,做功越快.
二、认识功率
2.填一填:
(1)功率的物理意义:描述物体做功　快慢　的物理量.
(2)功率的定义:　单位时间内所做的功　叫功率.
(3)功率的公式:　P=　.
(4)功率的单位:
①国际单位:　瓦特(W)　.1 W的意义是　1 s内所做的功为1 J　.
②常用单位:1 kW=　103　W.
3.四个同学在石峰公园进行登山比赛.如果规定功率最大者获胜,那么胜出者一定是(D)
A.体重最大的一个　　　　　　　　　B.时间最短的一个
C.速度最大的一个 D.做功最快的一个
4.甲机器做功时的功率是5000 W,它 ( http: / / www.21cnjy.com )的物理意义是这台机器　每秒做功5000焦耳　;乙机器做功时的功率是20000 W,它的物理意义是这台机器　每秒做功20000焦耳　;这两台机器中　乙　机器做功更快.
5.人平时骑自行车的功率约为60~80　W　;柴油机的功率为8.82　kW　;汽车起重机的功率可达320　kW　.
6.用速度的知识迁移出功率的定义、计算和单位,这种方法叫迁移法.像这种定义速度和功率等物理量的方法叫做　比值定义法　.
7.举重运动员在3 s内把1000 N的杠铃举高了1.8 m,他对杠铃做了　1800　J的功,他的功率是　600　W.
8.根据例题的解题过程,尝试解答以下问题.
叉车将质量为200 kg的货物在10 s时间内匀速提高2 m(g取10 N/kg).
求:(1)货物的重力;
(2)叉车对货物做功的功率.
解:(1)G=mg=200 kg×10 N/kg=2000 N
(2)W=Gh=2000 N×2 m=4000 J
P===400 W.
1.推导功率的另外一个公式:P===　Fv　.
交流与讨论:
一辆小轿车以10 m/s的速度匀速通过一条隧道,若该小轿车发动机的牵引力为 6000 N,则:
(1)小轿车发动机的功率为多少
(2)5 s内发动机所做的功为多少
解:(1)P=Fv=6000 N×10 m/s=6×104 W
(2)W=Pt=6×104 W×5 s=3×105 J.
2.设计估测人的功率的实验.
现代生活中健身已成为一种时尚,爬楼梯就是一种即方便又环保的健身方式,请同学们利用所学的知识设计一个实验方案测量爬楼时的功率.
(1)实验器材:电子秤、　刻度尺　、　秒表　.
(2)实验步骤:
①用电子秤测出小明的质量m;
②　用刻度尺测出一级楼梯的高度h0,数出楼梯的级数n,计算出爬楼梯的高度h=nh0　;
③　用秒表测出爬楼梯所需的时间t　.
(3)写出根据测量数据计算爬楼功率的表达式P= 　.
(4)小明先用较慢的速度爬楼梯,测得功率为P1,然后用较快的速度爬楼梯,测得功率为P2,则P1　<　(选填“>”、“<”或“=”)P2.
(5)生活中哪些体育运动还能用类似的方法测量出人的功率
答案　爬杆、跳绳、攀岩、引体向上等.
3.在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是(D)
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小
②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率的大小
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较
A.只有①　　　　B.①②　　　　C.①③　　　　D.①②③
4.一列质量为1×103 t的火车,以180 km/h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 N.则:
(1)火车的牵引力多大
(2)火车行驶1 min时间内,重力做了多少功 机车牵引力做了多少功 牵引力的功率多大
解:(1)牵引力与阻力是一对平衡力,故F=f=9×103 N
(2)在重力的方向上火车没有移动距离,所以重力做功为0
v=180 km/h=50 m/s
W=Fs=9×103 N×50 m/s×60 s=2.7×107 J
P===4.5×105 W.