11.2 功率-课件--（新教材）人教版八年级物理下册（52页PPT）

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人教版物理8年级下册培优备课课件（精做课件）11.2功率第十一章功和机械能授课教师：Home .班级：八年级（*）班.时间：.思考：将一堆砖从低处搬到高处有哪些办法？
这两种方式对砖块做的功的多少相同吗？如果时间要求较为紧急，应选哪种方式搬运呢？
视频 不同方式搬运砖块
小明和爸爸比赛搬砖，搬完砖块后，爸爸用时20分钟，小明用时30分钟，小明和爸爸做功相同吗？谁做功更快一点？
做功相同时，用时越少，做功越快
限时10分钟，小明搬了40块砖，爸爸搬了80块砖，小明和爸爸做功相同吗？谁做功更快一点？
用时相同时，做功越多，做功越快
新知探究
知识点1 比较做功快慢的方法
人
起重机
人与起重机，哪个做功快？你是怎么比较出来的？
做一样多的功，所用时间少的做功快。
新知探究
知识点1 比较做功快慢的方法
人
起重机
人与起重机，哪个做功快？你是怎么比较出来的？
所用时间一样，做功多的的做功快。
人
起重机
想想议议
在这些情况下，又该怎样比较做功的快慢呢
新知探究
知识点1 比较做功快慢的方法
新知探究
知识点2 功率
速 度
运动的快慢
做功的快慢
物理意义
路程与时间之比
功与做功所用时间之比
定 义
功 率
物理量
①物体做功的大小；②物体做功所用的时间。
我们可以用功与做功时间之比来比较做功的快慢。
要比较物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素：
物理量名称
物理量符号
单位
新知探究
知识点2 功率
功率
1.定义：
物体做功的快慢
功与做功所用时间之比叫做功率(power)
2.公式：
P＝
W
t
1 W＝1 J/s
某个力
做的功
做这些功所用的时间
这个力
做功的功率
W
焦耳（J）
瓦特（W）
P
秒（s）
t
3.单位：
瓦特（W）
t＝
W
P
W＝Pt
变 形
瓦特 James Watt
英国 1736－1819
在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，使蒸汽机在工业上得到广泛的应用。使人类进入“蒸汽时代”。
新知探究
知识点2 功率
瓦特蒸汽机
为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把功率单位定为瓦特，简称瓦，符号是W。工程技术上还常用千瓦（kW）作为功率的单位。
1 kW=103 W
物理意义：
新知探究
知识点2 功率
表示1 s内电动机做了315000 J的功。
我国的长征五号运载火箭发动机的功率超过一百万千瓦
优秀运动员短时间运动的功率约为一千瓦
小型客车发动机的功率为数十千瓦至数百千瓦
盾构机、内燃机车发动机的功率为数千千瓦
电力机车、万吨级远洋货轮发动机的功率可超过一万千瓦
新知探究
知识点2 功率
典型例题
例1、采用求功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做_______。这种方法，实质上还是用_________________ (选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。
功率
时间相同比较功
练习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
功率是表示做功快慢的物理量。
功率大表示做功快；功率小表示做功慢。
解析：
练习巩固
C
P＝
W
t
t＝
W
P
W＝P t
典型例题
例2、大石头的质量为6 t，起重机在15 s 内将大石头沿竖直方向匀速提升 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？g取10 N/kg。
分析：
P =
W＝Fs
F＝G＝mg
③
②
①
起重机提升大石头的功率是4×103 W。
F= G = mg
= 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头所受重力相等，即
解：
典型例题
大石头在拉力的方向上移动的距离：s=1 m
所以拉力做的功：
W=Fs =6×104 N×1 m = 6×104 J
功率
P =
W
t
=
6×104 J
15 s
= 4×103 W
物理量 功率（P ） 力（F ） 速度（v ）
单位
能力提升
当物体在力F的作用下，以速度v沿力的方向做匀速直线运动时，力F做功的功率可以表示为：
功率计算的推导公式
P =
W
t
=
Fs
t
= F·
s
t
= Fv
即，功率的大小等于力与速度的乘积：P = Fv 。
W
N
m/s
能力提升
1.当功率P一定时，F与v成反比，即速度越小，其做功的力就越大；
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。
P=Fv
2.当速度v一定时，F与P成正比，即功率越大，它做功的力就越大；
3.当力F一定时，速度v与功率P成正比，即功率越大，速度越大。
例3、一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，50s内通过的路程是1000 m，它的速度为____m/s，汽车受到的牵引力为3000 N，牵引力做功的功率为_______W。
p=Fv=3000 N×20 m/s=6×104 W 。
典型例题
解：
v =
s
t
=
1000 m
50 s
= 20 m/s
20
6×104
汽车的速度
牵引力的功率
练习2. 一辆汽车发生故障失去动力后，用另一辆汽车将其沿直线道路匀速拉至0.9 km外的维修站，用时2 min。若拉力为720 N，则在此过程中拉力对汽车做功的功率是多少
练习巩固
解：
拉力做的功：W=Fs =720 N×0.9×103 m = 6.48×105 J
所以拉力对汽车做功的功率
P =
W
t
=
6.48×105 J
2×60 s
= 5.4×103 W
另解：
v= = = 7.5m/s
s
t
0.9×103m2×60 s
拉力拉汽车的速度
P=Fv=720 N×7.5 m/s=5.4×103 W 。
所以拉力对汽车做功的功率
1. 功率是各种机械设备的重要参数之一。关于功率，以下认知正确的是(　　)
A. 功率越大的机器做功越多
B. 单位时间内做功越多，则功率越小
C. 做功时间越少，功率越大
D. 机器做功越快，功率越大
D
【点易错】
功率是表示做功快慢的物理量，是功与做功所用时间之比。功是表示做功的多少，是力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。做功快慢与做功多少没有必然联系，做功多的机械不一定做功快。
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2. 在举重比赛过程中，一运动员在第一阶段把150 kg的杠铃在3 s内举过头顶，此时杠铃距地面2 m，第二阶段使杠铃在空中停留3 s。下列关于运动员对杠铃做功的说法，错误的是(g取10 N/kg)(　　)
A. 他在第一阶段内做功为3 000 J
B. 他在第二阶段内做功为3 000 J
C. 他在第一阶段内做功功率为1 000 W
D. 他在第二阶段内做功功率为0 W
B
【点拨】
运动员在第一阶段把150 kg的杠铃在3 s内举过头顶，此时杠铃距地面2 m，此过程中，运动员对杠铃所做的功W＝Gh＝mgh＝150 kg×10 N/kg×2 m＝3 000 J，
不符合题意；第二阶段使杠铃在空中停留3 s，杠铃受到力，但没有在力的方向上通过距离，故第二阶段运动员没有对杠铃做功，功率为0 W，故B错误，符合题意，D正确，不符合题意。
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3. 如图所示，小荣和小德一起坐秋千，秋千从最高点摆到最低点的过程中，他们的重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。若小荣的体重比小德重，则下列说法正确的是(　　)
A. W1＝W2，P1＝P2
B. W1＜W2，P1＞P2
C. W1＞W2，P1＞P2
D. W1＞W2，P1＝P2
C
【点拨】
小荣的体重比小德重，两人降低的高度相同，根据W＝Gh可知，重力做的功W1>W2；两人运动的时间相等，根据P＝W/t可知，P1>P2，故C正确，ABD错误。故选C。
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4. 甲、乙两人用同一竹竿进行爬竿比赛，甲从地面爬到竿顶用了16 s，乙从地面爬到竿顶用了12 s，甲、乙重力之比为3: 4，则甲、乙爬竿功率之比为(　　)
A. 4: 3 B. 3: 4
C. 16: 9 D. 9: 16
D
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5. 如图甲所示的筒车是古时候一种以水流作为动力，把低处的水提升到高处的机械，图乙为筒车的简化图，水流冲击水轮转动，取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出。某筒车接水槽比取水处水面高4 m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4 kg且不外溢，旋转一周用时2 min，该筒车旋转一周对水所做的功为________J，对水做功的
功率为________W。(g取10 N/kg)
1 920
16
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6. 在泰山，有一名人称“独臂侠”的挑山工，每天挑着百十斤重的货物往返山路。若他的质量为70 kg，货物质量为40 kg，泰山十八盘全程长1 km，垂直落差400 m，他登上十八盘用时1. 5 h，g取10 N/kg。此过程中：
(1)他克服货物重力做了多少功？
【解】他克服货物重力做功W＝Gh＝mgh＝40 kg×10 N/kg×400 m＝1. 6×105 J。
(2)他克服自己和货物总重力做功的功率为多少？(计算结果保留整数)
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7. [2025南通期末] 圆形擦地机器人的总质量为3 kg，直径为30 cm，现机器人按图中虚线所示的行进方式来回打扫一个空房间，它从O点出发经过9 s清扫到P点。忽略擦地过程中机器人总质量的变化，已知擦地过程中的阻力为机器人总重的0. 3倍，则从O点到P点的过程中，机器人克服阻力做功的功率最接近(　　)
A. 5 W B. 9 W
C. 20 W D. 40 W
B
【点拨】圆形擦地机器人的直径为30 cm，从图中的长度比例来看，每条横线约等于6个直径，每条竖线约等于1个直径。从O点到P点的距离大约为s＝(6×4＋1×3)×30 cm＝810 cm＝8. 1 m。擦地过程中的阻力为机器人总重的0. 3倍，阻力f＝0. 3G＝0. 3mg＝0. 3×3 kg×10 N/kg＝9 N，
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8. [多选] 物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动(如图)，其中sAB＝sCD＝10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和5 m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦力大小分别为1 N和2 N，则以下判断正确的是(　　)
A. 该物块在CD段的惯性比AB段大
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为5: 2
C. 拉力F在AB段所做的功为20 J
D. 拉力F在CD段做功的功率为10 W
BD
在AB段，物块做匀速直线运动，此时物块受到的拉力等于摩擦力，故拉力F在AB段所做的功WAB＝FABsAB＝1 N×10 m＝10 J，故C错误；在CD段，物块做匀速直线运动，此时受到的拉力等于摩擦力，故拉力F在CD段做功的功率PCD＝FCDvCD＝2 N×5 m/s＝10 W，故D正确。故选BD。
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9. 汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间变化的
图像如图所示，
则(　　)
A. t1至t2时间内，汽车做加速运动
B. F0＝2f
C. t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
D. v＝1/2v0
D
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10. 血液经心脏的循环如图所示，心脏血液压强如表所示。一次心脏搏动就是一次血液循环，包括心脏舒张与收缩。当心脏舒张时，心房、心室的内压强接近于零。
静脉中血流入心房又充盈到心室，而心脏收缩时右心室通过肺动脉把血泵入肺部，左心室将血液射到主动脉。人在静息时，心室充盈量约120 mL，左、右心室每收缩一次射出血液量均约为70 mL，以心脏每分钟搏动75次为例，计算人静息时心脏做功的功率为______________，人的心脏一天内做的功为________________。
1. 662 5 W
143 640 J
成人静息时心房心室压强 心房、心室 平均压强/kPa
心房舒张 左心房 0. 6
右心房 0. 3
心室收缩 左心室 16
右心室 3
【点拨】由表中数据可知，左、右心室收缩时压强分别是16 kPa、3 kPa。左心室收缩时，压力F左＝p左S，右心室收缩时F右＝p右S；
左心室每收缩一次做的功W左＝F左L＝p左SL，
右心室每收缩一次做的功W右＝F右L＝p右SL，
心脏每收缩一次做的总功W＝W左＋W右＝(p左＋p右)SL＝(16＋3)×103 Pa×70×10－6 m3＝1. 33 J，
心脏每分钟做功W′＝75W＝75×1. 33 J＝99. 75 J，
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11. 跳绳是初中毕业生体育测试的项目之一。小德想利用所学的物理知识估测小荣跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
【实验步骤】
①用_____________________________测出小荣的质量m；
②用刻度尺测出跳起的高度h(脚离地面的高度)；
③用秒表记录跳n次______________(填物理量及其对应的字母)。
电子秤(或体重计等，合理即可)
所用时间t
【数据记录】小德设计的记录实验数据的表格如下，请你将表格中空格处的内容补充完整。
跳起的高度h/m
小荣的质量m/kg
________________________
跳n次所用时间t/s
跳绳时克服重力做功的功率P/W
【分析与论证】
(1)跳绳时克服重力做功的平均功率表达式P＝________。
(2)若小荣同学质量为50 kg，跳绳时跳起的平均高度约为5 cm，1 min跳了180次(g取10 N/kg)，则小荣跳绳一次所做的功为________J，1 min克服重力做功的平均功率为________W。
(3)小荣要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为她提出一条合理的建议：_________________________。
25
75
每一次尽可能跳低一点
返回
功率
物理意义
课堂小结
表示物体做功快慢
表达式
定义公式：
推导公式：P=Fv
定义
功与做功所用时间之比
P =
W
t