课件22张PPT。第2节 怎样比较做功的快慢义务教育教科书(沪粤版)九年级物理上册汽车和火车它们做功快慢一样吗?一、怎样比较做功快慢人与起重机,哪个做功快?
你是怎样比较出来的?做一样多的功,所用时间不同。甲乙在相同的时间内,做功多少不一样。人与起重机,哪个做功快?
你是怎样比较出来的?甲乙比较做功快慢的方法. 方法一: W甲=W乙时,用时间短的则做功快;方法二: t甲= t乙时,做功多的则做功快。 若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢甲乙例 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖物重为10 N,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如下表:甲、乙、丙做功分别是多少?600450600甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢? 应选取同一标准进行比较比较做功快慢的一般方法600450600603022.5 选取时间为标准进行比较功与做功时间的比表示物体做功的快慢(J/min) 功率把做功多少与所用时间的比,叫做功率。常用单位:千瓦 (k W)、兆瓦(MW)公式:单位:二、功率的概念及单位 瓦特为蒸汽机的推广、使用做出了不可磨灭的重要贡献。有力的推动了社会的前进。恩格斯在《自然辨证法》中这样写道:“蒸汽机是第一个真正国际性的发明…瓦特给它加上了一个分离的冷凝器,这就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平。”后人为了纪念这位伟大的英国发明家,把功率的单位定为“瓦特”。 功率70 W表示:在1 s内做了70 J的功。功率70 W表示什么物理意义? 长时间功率约为70瓦优秀运动员短时间功率可达1千瓦长时间功率约450瓦小轿车可达66千瓦判断下列说法是否正确:
1.一个机器做的功越多功率越大。
2.一人做功用的时间越短,功率越大。
3.相同时间做功越多,功率越大。
4.做相同功所用时间越多,功率越大随堂小练习例题 建筑工地上,水泥板质量为0.7t,起重机在15t内把它匀速提升到4m的高度,起重机提升重物的功率是多少?解 先计算起重机做了多少功,再求单位时
间所做的功,这就是功率。
起重机的拉力与物体所受的重力相等
F=G=mg=0.7×1000Kg×10N/Kg=7×103 N
物体在拉力的方向上移动的距离 S=4m
所以起重机所做的功是
W=Fs=7000N×4m=2.8×104J
起重机提升水泥板的功率是
P=W/t=2.8×10 J/15s=1.9×103 W三、例题讲解1、体重、楼层高度、上楼时间。
2、体重计、卷尺、秒表。
3、P=Gh/t=mgh/t四、比一比,谁的功率大他们爬相同的楼梯,做功相等吗?功率相同吗?怎样比较表示物体做功快慢的物理量.单位时间内所做的功叫做功率.3.功率的表达式:功率= 4.公式:5.单位:1KW=1000W 1MW=1000KW 1W=1焦/秒1.物理意义:2.定义:6.换算关系:五、知识梳理1、使用机械做功时,下面说法正确的是( )
(A)功率大的机器一定比功率小的机器做功多;
(B)功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少
(C)功率小的机器一定比功率大的机器做功慢;
(D)以上说法都不对. C 练一练2.下列关于功率的说法,正确的是( )
A、做功越多,功率越大
B、做功时间越长,功率越大
C、机械的功率越大,机械工作时做功越快
D、机械的功率越大,机械工作时能量转化越快
C D练一练3.在“比一比谁的功率大” 的比赛中,某同学从一楼跑到三楼用了10秒,则他上楼过程中的功率约是( )
A、3瓦 B、30瓦
C、300瓦 D、3000瓦C练一练已知:t=2min=120s W= J
求:P4、一台机器用2分钟时间做了 J的功,这台机器的功率是多少?答:这台机械的功率是500W.解:由 得练一练天才就是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感。结束语第2节 怎样比较做功的快慢
【教学目标】
知识与技能
理解功率的概念及计算公式,知道功率的单位。
过程与方法
通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。
3)情感、态度与价值观
培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
【教学重难点】
学习重点:理解功率的概念、会用功率的公式进行简单的计算。
学习难点:会用功率的公式进行简单的计算。
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
一、播放多媒体素材(视频)或画面)如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一种方法更快?图中的情景说明了什么问题?
类似的事例还有吗?(启发思考)
教师通过所设计的情景,将学生引入学习怎样比较做功快慢的学习主题,让学生发表自己的看法,初步知道物体做功是有快慢之分的。
【自主预习案】
一、功率1.物理意义:描述物体做功? ? ? 的物理量。
2.定义:? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 叫功率。
3.公式:? ? ? ? ? ,
4.单位:
(1)国际单位:瓦特(W)。1W的物理意义:? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。
(2)常用单位:1KW= W;
二、功率的计算
马用150N的水平拉力拉着重2×103N的车子,在水平公路上10分钟内匀速前进3×103m,求:⑴ 车子受到的阻力。⑵ 马做了多少功?⑶ 马的功率多大?
【课堂探究案】
探究点1:功率的概念
(1)做功“快”与做功“多”有什么不同?——做功快慢和做功多少是两个不同的概念.例如,甲在1s内做了50J的功,而乙在5s内做了100J的功时,乙做的功虽然比甲多,但它比甲用的时间长,平均1s内只做了20J的功,所以乙比甲做功要 .可见,做功快慢是跟做功的多少和做功所用的时间多少有关的,在物理学中用 来描述,而做功“多”在物理学中用 来描述.
(2)怎样比较功率的大小?——可采用下列三种方法比较功率的大小:(a)在相同的时间内,比较做功的多少,做功越多的物体,功率 ,这是物理学中常采用的方法.
(b)在完成相同功的条件下,比较所用时间的长短,所用时间越短,功率 .
(c)在做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过 计算后进行比较.
探究点2:功和功率的有关练习
1.推导计算功率的另一公式:
说明:用这一公式也可以计算功率,若v是某一时刻的速度,,还可以用它计算某一时刻的功率。
例题:一辆小轿车以10m/s的速度匀速通过该隧道,若该小轿车发动机的牵引力为6000N,则(1)小轿车发动机的功率为多少,
(2)则5秒内发动机所做的功为多少
练习2: 一辆功率为45kW的汽车,以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km,求汽车受到的阻力。
思路与技巧:学会用功率的另一公式? ? ? ? ? ? 来计算功率,
并注意单位,即功率的单位用? ? ? ? ,速度的单位用? ? ? ? ? ?
探究点3:怎样估测人上楼时的功率呢?
(1)需要测量哪些物理量呢?____________________________;
(2)需要用到哪些测量工具?____________________________;
其中你认为楼的高度怎样测量呢?请你写出具体的方法。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)请写出人上楼时的功率的实验步骤:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)写出人上楼时的功率的表达式_______________。
【当堂训练案】
1.两台抽水机的功率分别是甲:1kw和乙:2kw,下列的分析中正确的是( )
A、甲做的功一定多 B、甲做功的速度快
C、在完成相同的抽水任务时,乙完成得快 D、在相同的时间内,乙做的功比较少
2.正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么在一天时间内心脏做功 J,这些功可以把一个重为600N的人匀速举高 m。
3.举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m,在空中停留了3s.那么,他对杠铃做了的功,前2s内的功率是______W;后3s内的功率是______W
4.甲、乙两汽车在公路上行驶,其发动机牵引力做的功随时间变化的图像分别如下图所示,则两汽车功率较大的是: ( )
A. 甲 B. 乙 C. 一样大 D. 无法判断
5.某电梯的轿厢连同乘客的质量为1.2t,在10s内从一层上升到七层。如果每层楼高3m,电梯电动机做了多少功?功率是多少?(g取9.8N/kg)
6.测定自己上楼时的功率有多大,是一项很有意义也很有趣的物理实践活动。如果现在你要测定自己爬上10m高楼时的功率,假设你身体的质量为50kg,上楼所用的时间是40s,请计算自己上楼的功率(取g=10N/kg)。
第2节 怎么比较做功的快慢
一、选择题
1、图是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象,由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙的大小关系是
? A.P甲<P乙????????????? B.P甲=P乙
? C.P甲>P乙????????????? D.无法确定
2、关于功率概念的理解,下列说法中正确的是(????? )
A.功率大的机械做的功多???????
B.功率大的机械做功时用的时间少
C.单位时间内完成的功越多,则功率越大????
D.省力多的机械功率大
3、(10·茂名)关于做功和功率的说法中正确的是(? )
A.有力作用在物体上,力—定对物体做功
B.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,没有力做功
C.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
D.力对物体做功越多,功率就越大
4、甲、乙二人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则他们二人(??? )
A.做的功相同,但甲的功率较大??????????????????
B.做的功相同,功率也相同
C.甲做的功较多,但功率相同???????????????????
D.甲做的功率多,功率也较大
5、某人骑一辆普通自行车,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.1W B.10W C.100W D.1000W
6、汽车上坡时,驾驶员要换成低档,以减小汽车的行驶速度,这样做的目的是:
A、省功;??? B、安全;?? C、减小摩擦;??????D、增加爬坡的牵引力。
7、甲、乙两个学生质量之比是3∶2,登上同一座山的时间之比是2∶3,那么甲、乙二人登山时的功率为(?? ?)
A. 1∶1 ??? ??? ??? B. 2∶3 ??? ??? ??? C. 3∶2 ??? ??? ??? D. 9∶4
8、两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,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.
9、一台机器的功率是125瓦,它表示的意思是
A.这台机器完成125焦耳的功
B.这台机器在1秒内完成125焦耳的功
C.这台机器在每秒内完成125焦耳/秒的功
D.这台机器1秒内完成125瓦的功
10、石洞口电站第一台发电机组的功率为3×105千瓦,它工作10分钟,做的功是:
A?3×106焦;???????B ? 1.8×1011焦;????? C 3×109焦;???????D 1.8×l06焦.
二、填空题
11、举重运动员在2s内把1500N的杠铃匀速举高了2m,在空中停留了3s.那么,他对杠铃做了______J的功,前2s内的功率是______W;后3s内的功率是______W;整个过程的平均功率是________W.
12、运动有快有慢,我们用“单位时间里通过的路程”来表示运动的快慢,称为速度,计算公式是???????? 。做功也有快有慢,我们用???????????????? 来表示做功的快慢,称为?????? ,计算公式是???????? ,国际单位是????? ,常用单位还有???????? 。
13、我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢。图表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同,它所用的判断方法是:做功时间相同,比较做功多少。另一种的判断方法是:_______相同,比较_______。
14、举重是我国的优势体育项目。如图一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则W1_____W2? P 1______P2 (选填“<”“=”或“>”)。?? ????????????
15、两位学生比赛爬竿,他们的质量之比为4:5,已知甲用18s爬到顶,乙用20s爬到顶,则两人匀速爬竿过程中所做功之比为___________;功率之比为__________。
16、一辆江西产的“全顺牌”汽车,在昌九高速公路上以30m/s的的速度匀速行驶,受到的阻力是2000N,这辆汽车1min做的功是_________J,发动机的功率是________W.
17、在中考体育考试的跳绳测试中,刘静同学1 min跳了180次,若她的质量为40 ㎏,每次跳起的高度为5 ㎝,她跳一次做的功是________J,跳绳时的功率是________W.
18、一只麻雀飞行时的功率约为8W,其物理意义是???? ????????????????????,若这只麻雀在1 min内飞行了500 m,则麻雀做的功为???????? ?J。
19、甲、乙两位同学一起去登山,登到山顶时,甲同学用20 min,乙同学用25 min,甲的体重是乙的1.5倍,则甲、乙的登山功率之比为_______.
20、小华同学帮助邻居张奶奶将一袋15kg的米匀速背上15m高的六楼,所走过的楼梯斜坡累计长度为20m,所花时间为3min。在此过程中,小华对这袋米做功??? J,功率为???? W。(g取10N/kg)
三、计算题
21、重为100N的物体A,放在水平地面上,在20N水平拉力F作用下,以0.2m/s的速度做匀速直线运动,求:
(1)拉力在5s内对物体A所做的功;
(2)拉力F的功率.?????????????????????????
?
22、一列质量为1×103t的火车,以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是9×103N。
?? (1)火车的牵引力多大?
?? (2)火车行驶1min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?
23、为迎接?2008?年北京奥运会,我国体育健儿在紧张地备战。如图?所示,该运动员在一次训练中,用0. 7s的时间将140kg?的杠铃举高1.7m?,请你算一算,该运动员?
(l)举起杠铃的平均速度是多少?(保留小数点后1位)
(2)杠铃所受的重力为多少N??(g取10N/kg)
(3)这一次举起杠铃的过程中至少做了多少J的功?
(4)举起杠铃的功率至少是多少W ??
24、如图所示,小明在跑步机上锻炼身体.设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min,跑动的总动力为40N.
求:
(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程??
(2)他在这段时间内做了多少功?
(3)他做功的功率是多少??
25、一辆重6×104N的载重汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶1min,发动机功率48kW,求
⑴、汽车在1min内做的功?(2分)
⑵、汽车行驶过程中受到的阻力。(3分)
参考答案
一、选择题
1、A 2、C 3、B 4、.A 5、C???? 6、D7、D 8、A9、B10、 B
二、填空题
11、3000?? 1500?? 0?? 600???? 12、V=s/t? 单位时间里完成的功? 功率? p=w/t? 瓦? 千瓦?
13、做功?? 所用时间的多少 14、>? > 15、4:5??? 8:9 16、3.6×106 ???6×104 17、20??????? 60
18、麻雀飞行1s做的功为8J、480J 19、15∶8 20、? 2250,12.5??????????
21、解:(1)
?????? (2)
22、解:(1)∵火车在平直轨道上匀速行驶
??? ∴F牵=f=9×103N???????? ????????????????(1分)
??? (2)WG=0?????? (1分)??? 180 km/h=50 m/s? 1min=60 s?? (1分)
??? s=vt=50 m/s×60 s=3×103m????? (1分)
??? W牵=F牵s=9×103N×3×103m=2.7×107J???? (1分)
??? P=W/t=2.7×107J/60 s=4.5×105W???????? (1分)
23、?(1)v=s/ t=1.7m/0.7s=2.4 m/s
(2) G=mg = 140kg×10N/kg=1400N????
(3)?W= Gh=1400N×1.7 m=2380 J???????????
?(4)?P=W/ t=2380J/0.7s=3400W?
24、解:
(1)由V=S/t ? ? ? ??得:
S=vt=5m/s×30×60s=9000m=9km
(2)W=Fs=40N×9000m=360000J
(3)P=W/t=360000J/1800s=200w
答:(1)共跑了9km(2)人跑步时做功360000J(3)人跑步时的功率为200w.
25、⑴、2.88×106J
⑵、2.8×103 N