11.2 功率 （课件）初中物理人教版（2024）八下

(共35张PPT)
人教版第十一章第2节
功 率
功 率
老师
建筑工地上要把几百块砖送到楼顶，
无论是人工搬运还是用起重机搬运，对砖块做的功是相同的。
然而，人工搬运需要几个小时，如果用起重机搬运，几分钟就可以完成。
看来做功有快慢之分。
你是如何比较得出的？
手工和机器制作汤圆哪个做功快？
树懒闪电和居委会大妈谁做功比较快？
怎样表示做功的快慢呢
最强搬运工 · 活动1
每组学生的桌子旁都有若干瓶相同的矿泉水，要求在10s的时间内，将矿泉水从地面搬到桌面上。每组只派一名学生来搬，每次只能搬一瓶，将10s内搬的瓶数填入表中。
组号 时间/s 数量/瓶
第一轮 1 10
2
3
4
哪一组做功最快？为什么？
比较做功快慢的方法1：
相同时间内比做功的多少
最强搬运工 · 活动2
将10瓶矿泉水一瓶一瓶地从地面搬到桌面上，搬完为止。每组派一名学生来搬，搬完后记录所用的时间，并填入表中。
组号 时间/s 数量/瓶
第二轮 1 10
2 3 4
哪一组做功最快？为什么？
比较做功快慢的方法2：
做功的多少相同时比时间
最强搬运工 · 活动3
比较两名学生做功的快慢：学生甲要将10瓶小瓶的矿泉水一瓶一瓶地从地面搬到桌面上，学生乙要将10瓶大瓶的矿泉水一瓶一瓶地从地面搬到同样高的桌面上。记录所用的时间，并填入表中。
最强搬运工 · 活动3
比较两名学生做功的快慢：学生甲要将10瓶小瓶的矿泉水一瓶一瓶地从地面搬到桌面上，学生乙要将10瓶大瓶的矿泉水一瓶一瓶地从地面搬到同样高的桌面上。记录所用的时间，并填入表中。
学生 时间/s 数量/瓶
第三轮 甲 10（小瓶）
乙 10（大瓶）
哪名同学做功快？为什么？
功与做功所用时间之比叫作功率
做功的多少不同，时间长短也不同，采用类比的方法比较做功的快慢
比较做功的快慢
时间相同，比较做功的多少
做功的多少相同，比较时间
做功的多少、时间都不相同，
如何比较做功的快慢
用做功的多少除以做功的时间，以保证做功的时间相同。
比较运动的快慢
时间相同，比较路程
路程相同，比较时间
路程、时间都不相同，如何
比较运动的快慢
用路程除以时间，以保证时间相同。
路程与时间之比叫作速度
功率（P ）
做功的快慢
运动的快慢
速度（v ）
比值定义法
功与做功所用时间之比叫作功率
路程与时间之比叫作速度
2．定义：
一、功率
功与做功所用时间之比叫做功率。
J
J/s
3．公式：
4．单位：
s
瓦特（W）, 简称瓦；
詹姆斯·瓦特
1 MW = 106 W
表示做功的快慢
1 kW = 103 W
千瓦（kW）, 兆瓦（MW）
1．物理意义：
感受1 W的功率
如果想做功更快应怎么做？
1W的物理意义：
物体在 1 s 内做的功是 1 J
体验活动
器材：两个鸡蛋，1 m的刻度尺，秒表
举起两个鸡蛋的力/N 举起的高度/m 做功/J 时间/s 功率/W
1
1
1
1
1
1 W = 1 J/s
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
我国的长征五号运载火箭发动机的功率超过一百万千瓦
下列说法中正确的是（ ）
A. 物体做功越多，功率越大
B. 物体做功时间越短，功率越大
C. 物体做功时间越长，功率越大
D. 物体做功越快，功率越大
D
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
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：
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
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。
最强搬运工 · 功率的计算
学生 时间t/s 数量/瓶
甲 10（小瓶）
乙 10（大瓶）
哪名同学做功快？用什么公式？
质量m/kg
高度h/m
思考：汽车发动机功率一定，爬坡时应该减速还是加速呢？
当坡路较长或较陡时，司机开车上坡总将档位换成低档。
根据公式：P = Fv
思考：汽车发动机功率一定，爬坡时应该减速还是加速呢？
功率计算的推导公式
即，功率的大小等于力与速度的乘积：P = Fv 。
P =
W
t
=
Fs
t
= F ·
s
t
= Fv
汽车最大输出功率一定，上坡时，通过换用低档降低行驶速度，从而获得较大的前进动力。
功率P 一定时，速度v 越小，力F 越大。
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 。
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
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
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
方法2：
v = = = 7.5m/s
s
t
0.9×103m
2×60 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
某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为 1.2 t，在 10 s 内从 2 楼匀速上升到 5 楼。如果每层楼高 3 m，升降机电动机的功率至少是多少？g 取10 N/kg。
解：厢体连同货物上升的高度
h = 3 m×(5-2)= 9 m
总重力
G = mg = 1.2×103 kg×10 N/kg = 1.2×104 N
升降机的电动机做的功
W = Gh = 1.2×104 N×9 m=1.08×105 J
升降机电动机的功率至少为
P =
W
t
=
1.08×105 J
10 s
= 1.08×104 W
甲，乙两台机器，甲做的功是乙做的功的2倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的2倍，则甲，乙两台机器的功率关系是（　　）
A．P甲：P乙=4：1
B．P甲：P乙=1：4
C．P甲：P乙=2：1
D．P甲：P乙=1：1
A
一位同学用30s从一楼走到四楼，他上楼时的功率可能是（　　）
A．1.5W
B．15W
C．150W
D．1500W
C
功率是 25 kW 的拖拉机，它 4 h 做的功如果由功率是 0.4 kW 的耕牛去完成，需要多长时间
解：W总= P拖t拖= 25 ×103 W×4×3600 s = 3.6×108 J
所以，功率是 0.4 kW 的耕牛完成需要 250 h。
t牛 =
W总
P牛
=
3.6×108 J
0.4×103 W
= 9×105 s=250 h
一辆卡车以80 km/h的速度匀速行驶时发动机的功率为200 kW。卡车行驶2 h，发动机做的功是多少 卡车的牵引力是多少
解析：
发动机做的功：
卡车行驶的路程：
F =
W
s
=
1.44×109 J
1.6×105 m
= 9000 N
所以卡车的牵引力：
W=Pt =200×103 W×2×3600 s=1.44×109 J
s = vt =80 km/h×2 h=160 km=1.6×105 m
功率
物理意义：
定义：
公式：
单位：
功与做功所用时间之比叫做功率。
表示做功的快慢
推导公式：
P = Fv
瓦特，符号 W
作业
学习辅导相应部分
詹姆斯·瓦特——第一次工业革命的重要人物
爬楼梯比赛的表格，可以替代上方搬运工比赛
姓名 质量/kg 重力/N 台阶/个 高度/m 时间/s 功/J 功率/W
实验：看看谁爬楼梯的功率更大