(共26张PPT)
功与机械效率
科学新华师大九年级上册第5章第3节第2课时
21世纪教育网（www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
把一定数量的砖头从地面运到楼上，你有什么方法？
教学目标
导入新课
思考与讨论1
21cnjy.com
21cnjy.com
21世纪教育网
21cnjy.com
21cnjy.com
21世纪教育网
让一个工人搬运
导入新课
使用起重机搬运
如果让一个工人搬运需要几十分钟，若使用起重机则只需要几分钟，这说明机器和人对物体做功的快慢是不同的。
教学目标
新课讲解
一、做功的快慢
思考讨论1：如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土怎样比较它们做工快慢，你能说那些方法？
如图人和挖掘机挖相同的土，挖掘机用5min人用20min
21cnjy.com
21cnjy.com
21世纪教育网
新知讲解
如图人和挖掘机在相同时间内挖的土，很明显挖掘机挖的土较多。
1、比较物体做功快慢的方法：
(1)、做功相同时，做功时间短的则做功快；
(2)、做功时间相同时，做功多的则做功快。
新知讲解
思考与讨论2：如果做功和所用时间都不相同如图所示。
两位同学进行爬杆比赛
怎样比较他们做功的快慢呢？
21cnjy.com
21cnjy.com
21世纪教育网
分析：他们的体重不同，爬到杆顶时克服重力做功不同，从地面爬到杆顶所用时间也不相等。
新知讲解
由此可见：要比较物体做功的快慢，其一是要知道物体做了多少功；其二是要知道物体做功所用去的时间。
为了表示物体做功的快慢，我们引入了功率这个物理量，功率又该如何定义呢？
二、功率
(1) 定义：在科学中，把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫做功率，用p来表示
(3)功率的意义：表示做功的快慢。功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢。
新知讲解
(2).表达式：功率＝
时间
功
t
w
p
=
即
(4).功率的单位
在国际单位制中，功率的单位是:焦／秒(J/s) 它是由功的单位：焦耳（J） 和时间的单位：秒（s） 组合而成的。
新知讲解
焦／秒它有一个专门的名称叫做瓦特。瓦特是一位英国著名工程师的名字。
21cnjy.com
21cnjy.com
21世纪教育网
21cnjy.com
21cnjy.com
21世纪教育网
新知讲解
常用单位还有兆瓦（MW）
在工程技术上，常用千瓦(kW)作为功率单位
1千瓦＝1000瓦 1兆瓦＝106瓦
功率国际单位：瓦特 ，符号 W
1W＝1J/s
1、思考：1瓦表示什么含义？
瓦是功率的单位，1瓦表示在1秒钟时间内对物体做了1焦耳的功.
2、判断正误
1.机器的功率越大，做的功越多。
（ ）
2.机器的功率越小，做功越慢。
（ ）
3.抽水机的功率越大，抽的水越多。
（ ）
学以致用
√
×
×
三、一些动物和交通工具的功率
（1）排量为1.6 L的家用小轿车的功率约为80kW，6t载重汽车的功率约为125 kW
（2）蓝鲸游动的功率可达350KW
蓝鲸
轿车
新知讲解
21cnjy.com
21cnjy.com
21世纪教育网
（4）电风扇（230-440mm）38-65w；
（3）优秀运动员短时间功率可达到1kW
新知讲解
（5）推土机107-147kw
活动
新知讲解
二三个同学一组，测出每一个同学上楼的功率，从而比较一下谁克服重力做功的功率大。你知道需要测出哪些数据吗？需要什么测量工具吗？
比一比谁的功率大
1.测量功率的公式是什么？
2.需要测量哪些量？
3.应选择的测量工具有哪些？
新知讲解
思考讨论
根据公式 ， 需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间t，而根据功的公式W=Gh，还要知道每位同学的体重G的楼的高度h。这样我们只需要测量同学的体重、爬楼的时间、楼层高度。
需要的侧量工具：体重秤、秒表、刻度尺。
t
w
p
=
新知讲解
要测量人的爬楼功率，必须测量人的质量m、爬楼高度h、爬楼时间t。
新知讲解
（1）测出上楼的功率，测量所需要的器材有：______、______、______
秒表
体重计
刻度尺
理解上述知识完成下面的填空:
（2）他们设计了三套方案：①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较．可行的是______：A．只有① B．只有①②
C．只有②③ D．①②③都可以．
新知讲解
D
典型例题
例题：起重机以0.1ｍ/ｓ的速度，将一重为4000Ｎ的重物匀速提高5ｍ，起重机做功的功率是多少kW？
解答：Ｗ＝Gｈ＝4000Ｎ×5ｍ＝20000Ｊ
ｔ＝h/t＝5ｍ／0.1m/s＝50ｓ
Ｐ＝W/t
＝20000Ｊ／ 50ｓ＝400W＝0.4kW
1. 下面关于功和功率的说法中正确的是 ( )
A. 做功越多,功率越大
B. 做功的时间越短,功率就越大
C. 在相同的时间内,做功越多,功率越大
D. 做相同的功,用的时间越长,功率就越大
C
教学目标
巩固提升
巩固提升
2、现有一个吊车在2 s内将重为1 000 N的货物匀速提高了3 m,在空中停留了4 s, 则6 s内吊车的功率为( )
50 W B. 500 W
C. 1 000 W D. 1 500 W
B
3、如图所示,工人用240 N的拉力,在15 s的时间内,将重600 N的建筑材料提升到6 m高的楼顶上,绳子自由端移动了（ ）m,拉力做的功是（ ）J,拉力的功率是 （ ）W
巩固提升
18
288
4320
巩固提升
5、电梯在10 s内可以将质量为1.2 t的货物由底层地面匀速运至四楼楼顶,若每层楼的高度是3.5 m,那么电梯做功的功率是多少 (g取10 N/kg)
答案：1.68×104 W
4、抽水机每秒钟能把20kg水抽到15m高处，它30s所做的功是 ____ J，该抽水机的功率为 ____ W。(g=10N/kg)
3000
90000
教学目标
课堂小结
本课小结
1、做功的快慢
用功率来表示物体做功快慢
2、功率的定义、公式及单位
t
w
p
=
功率的单位是:焦／秒(J/s)
谢 谢！
21世纪教育网（www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
有大把优质资料？一线名师？一线教研员？赶快加入21世纪教育网名师合作团队吧！！月薪过万不是梦！！
详情请看：http://www.21cnjy.com/zhaoshang/21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台
《功与机械效率》练习
一、单选题
1、小明用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离.则下列说法正确的是( )
A. 小明对A物体做的功多 B. 小明对B物体做的功多
C. 小明推A物体时的功率小 D. 小明推A、B两物体时的功率相同
2、 甲、乙两人同时登山,甲先到达山顶,乙后到达山顶,比较甲、乙两人的功率 ( ).
A. 甲的功率大 B. 乙的功率大
C. 甲、乙功率一样大 D. 无法比较
3、在学习了功率的知识后,三名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 ( ).
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率的大小;
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、提高列车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题,列车的输出功率等于牵引力与速度的乘积,若列车所受阻力与速度成正比,那么,列车提速前后分别以最高时速120 km/h和180 km/h在平直轨道上匀速行驶时,列车的输出功率之比为 ( ).
A. 2:3 B. 3:2 C. 4:9 D. 9:4
5、中考体育跳绳项目测试中,小明同学在1 min内跳了120次,则他跳绳时的功率大约是 ( ).
A. 0.5 W B. 5 W C. 50 W D. 500 W
6、登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了12 s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于 ( ).
A. 500 W B. 100 W C. 50 W D. 10 W
7、一位父亲与他6岁的儿子一起上楼回家.对此,下列说法错误的是 ( ).
A. 爬相同的楼梯,儿子体重小,做的功少
B. 爬相同的楼梯,父亲体重大,做的功多
C. 爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的功率大
D. 爬相同的楼梯,儿子坐电梯先到达,儿子的功率大
8、航模小组的某名同学在操场上利用如图所示的电动遥控直升机进行训练,他操作遥控器,使重为3 N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离地面10 m的高度处.飞机竖直上升的总时间为12 s,匀速上升阶段的速度为1 m/s.假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受到重力和竖直向上的升力,则下列说法正确的是 ( ).
A. 在离开地面的过程中,飞机对地面的压力先增大后减小
B. 在上升阶段,飞机受到的升力大于重力
C. 在上升阶段,飞机升力的功率为2.5 W
D. 在悬停阶段,飞机升力的功率为3 W
二、填空题
9. “4·18”前夕,公共自行车出现在扬州城道路旁,极大地方便了市民生活.小常租借了一辆自行车,在10 s内行驶了40 m,骑车时受到的平均阻力是20 N.这段时间内,他克服阻力做的功为 J,平均功率为 W.
10、在体育考试中,小明抛出的实心球在空中的运动轨迹如图11-2-1所示.若实心球重20 N,从最高点运动到落地点的过程中,球下降的高度为2.7 m,用时约为0.75 s.则球下降过程中重力所做的功为 J,功率为 W.
11、甲同学体重600 N,乙同学体重500 N,他们进行登楼比赛,甲跑上五楼用30 s,乙跑上五楼用24 s,则 同学做功较多, 同学的功率较大.
三、解答题
12、某轿车的质量是1.6 t,它以108 km/h的速度在水平路面上匀速行驶20 min,轿车受到的阻力是车重的0.1倍。求轿车在这段时间内: (g取10 N/kg)
(1)发动机的牵引力F。
(2)发动机所做的功W。
(3)发动机的功率P。
《功与机械效率》参考答案
1、【答案】D
【解析】由于小明用相同的水平推力将不同的物体在相同的时间内移动相同的距离，由公式 可知小明推A、B两物体时做的功相同；由公式 可知小明推A、B两物体时的功率相同，故选D。
2、【答案】D
3、【答案】 D
【解析】功率为P==.①t相同,Gh大的功率大,可以比较.②h相同,比较的大小,大的功率大,可以比较.③利用p=计算功率,可以比较,所以D正确.
4、【答案】 C
【解析】由题意知P=Fv,而列车匀速时F=f,且f=kv,则P与速度v的平方成正比,即===,C正确.
5、【答案】C
【解析】小明的体重约为500 N,跳绳时每次跳起的高约为5 cm=0.05 m,每次用时约0.5 s,则每次做功为W=Gh,功率为P====50 W.C正确.
6、【答案】A
7. 【答案】 D
【解析】儿子6岁,体重一定比父亲小,一起爬相同的楼梯,上升的高度相同,但父亲比儿子做功多,A,B正确;父亲先到达说明父亲用时少,做功多,用时少,由P=知,父亲功率大,C正确;儿子先到达,但他做的功少,功率不一定就大,D错.
8、【答案】C
【解析】 重=3 N的飞机上升到=10 m高时,克服重力做功==3 N×10 m=30 J,飞机在=12 s内做功的功率为===2.5 W,C正确;在悬停阶段,飞机有升力,但没有移动距离,升力不做功,功率为0,D错;飞机离地过程中对地面的压力一直减小,A错;飞机在上升过程中的加速、匀速、减速三个阶段,升力与重力的关系都在变化,加速时升力大于重力,匀速时升力等于重力,减速时升力小于重力,B错.
9、【答案】800 80
【解析】小常在这段时间内克服阻力做的功为W=Fs=20 N×40 m=800 J;做功的功率为P===80 W.
10、【答案】 54 72
【解析】W=Gh=50 N×2.7 m=54 J;P===72 W.
11、【答案】甲 乙
【解析】由G甲>G乙,h相同可知,甲做功多;又由P甲==20h,P乙=≈21h,
得P乙>P甲.
12、(1)【答案】由m=1.6 t=1.6×103kg，则G=mg=1.6×103kg×10 N/kg=1.6×104N,
发电机的牵引力F=Ff=0.1 G=0.1×1.6×104N=1.6×103N。
(2)【答案】由v=108 km/h=30 m/s,则s=vt=30 m/s×1 200 s=3.6×104 m,
所以发电机所做的功W=Fs=1.6×103N×3.6×104m=5.76×107J。
(3)【答案】发电机的功率P===4.8×104 W。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 版权所有@21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网 –中小学教育资源及组卷应用平台
新华师大版科学九年级上册第2课时教学设计
课题 功与机械效率 单元 第五章 学科 科学 年级 九年级上册
学习目标 情感态度和价值观目标 培养学生严谨的科学研究态度。
能力目标 通过功率的概念的教学，使学生体验概念类比的研究方法。
知识目标 (1)知道功率的概念，能用比较的方法得出功率的概念。(2) 知道功率单位的含义并能形成具体的观念。(3) 会计算简单的功率问题
重点 功率的概念、意义及计算。
难点 功率的概念和有关计算。
学法 讨论法、发现法 教法 讲练结合、启发诱导
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 思考与讨论1把一定数量的砖头从地面运到楼上，你有什么方法？让一个工人搬运使用起重机搬运如果让一个工人搬运需要几十分钟，若使用起重机则只需要几分钟，这说明机器和人对物体做功的快慢是不同的。 观察图片一个工人搬运和使用起重机搬运的快慢是不同的 通过图片让学生更直观感受做功的快慢是不同的。
讲授新课 一、做功的快慢思考讨论1：如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土怎样比较它们做工快慢，你能说那些方法？如图人和挖掘机挖相同的土，挖掘机用5min人用20min如图人和挖掘机在相同时间内挖的土，很明显挖掘机挖的土较多。1、比较物体做功快慢的方法：(1)、做功相同时，做功时间短的则做功快；(2)、做功时间相同时，做功多的则做功快。思考与讨论2：如果做功和所用时间都不相同如图所示。怎样比较他们做功的快慢呢？两位同学进行爬杆比赛分析：他们的体重不同，爬到杆顶时克服重力做功不同，从地面爬到杆顶所用时间也不相等。由此可见：要比较物体做功的快慢，其一是要知道物体做了多少功；其二是要知道物体做功所用去的时间。为了表示物体做功的快慢，我们引入了功率这个物理量，功率又该如何定义呢？二、功率(1) 定义：在科学中，把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫做功率，用p来表示(3)功率的意义：表示做功的快慢。功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢。4).功率的单位在国际单位制中，功率的单位是:焦／秒(J/s) 它是由功的单位：焦耳（J） 和时间的单位：秒（s） 组合而成的。焦／秒它有一个专门的名称叫做瓦特。瓦特是一位英国著名工程师的名字。功率国际单位：瓦特 ，符号 W1W＝1J/s在工程技术上，常用千瓦(kW)作为功率单位常用单位还有兆瓦（MW）1千瓦＝1000瓦 1兆瓦＝106瓦 学以致用思考：1瓦表示什么含义？瓦是功率的单位，1瓦表示在1秒钟时间内对物体做了1焦耳的功，2、判断正误1.机器的功率越大，做的功越多。(×)2.机器的功率越小，做功越慢。(√)3.抽水机的功率越大，抽的水越多(×)三、一些动物和交通工具的功率（1）排量为1.6 L的家用小轿车的功率约为80kW，6t载重汽车的功率约为125 kW（2）蓝鲸游动的功率可达350KW蓝鲸轿车（3）优秀运动员短时间功率可达到1kW（4）电风扇（230-440mm）38-65w；（5）推土机107-147kw活动：比一比谁的功率大二三个同学一组，测出每一个同学上楼的功率，从而比较一下谁克服重力做功的功率大。你知道需要测出哪些数据吗？需要什么测量工具吗？思考讨论：1.测量功率的公式是什么？2.需要测量哪些量？3.应选择的测量工具有哪些？根据公式 ： 需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间t，而根据功的公式W=Gh，还要知道每位同学的体重G的楼的高度h。这样我们只需要测量同学的体重、爬楼的时间、楼层高度。需要的侧量工具：体重秤、秒表、刻度尺。要测量人的爬楼功率，必须测量人的质量m、爬楼高度h、爬楼时间t。p=w/t=gh/t=mgh/t理解上述知识完成下面的填空:（1）测出上楼的功率，测量所需要的器材有：______、______、______（2）他们设计了三套方案：①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较．可行的是______：A．只有① B．只有①②C．只有②③ D．①②③都可以．答案：（1）体重计、秒表、刻度尺（2）D例题：起重机以0.1ｍ/ｓ的速度，将一重为4000Ｎ的重物匀速提高5ｍ，起重机做功的功率是多少kW？解答：Ｗ＝Gｈ＝4000Ｎ×5ｍ＝20000Ｊｔ＝h/t＝5ｍ／0.1m/s＝50ｓＰ＝W/t＝20000Ｊ／ 50ｓ＝400W＝0.4kW巩固提升1. 下面关于功和功率的说法中正确的是 ( ) A. 做功越多,功率越大 B. 做功的时间越短,功率就越大 C. 在相同的时间内,做功越多,功率越大 D. 做相同的功,用的时间越长,功率就越大答案：C2、现有一个吊车在2 s内将重为1 000 N的货物匀速提高了3 m,在空中停留了4 s, 则6 s内吊车的功率为( )50 W B. 500 W C. 1 000 W D. 1 500 W答案：B3、如图所示,工人用240 N的拉力,在15 s的时间内,将重600 N的建筑材料提升到6 m高的楼顶上,绳子自由端移动了（ ）m,拉力做的功是（ ）J,拉力的功率是 （ ）W 答案： 18;4320;2884、抽水机每秒钟能把20kg水抽到15m高处，它30s所做的功是 ____ J，该抽水机的功率为 ____ W。(g=10N/kg)答案：90000；30005、电梯在10 s内可以将质量为1.2 t的货物由底层地面匀速运至四楼楼顶,若每层楼的高度是3.5 m,那么电梯做功的功率是多少 (g取10 N/kg)答案：1.68×104 W 思考讨论并总结比较物体做功快慢的方法思考与讨论交流合作阅读课本说出功率定义及表达式学生练习记忆一些常见功率讨论合作交流得出较为理想的方法学生练习学生思考说出思路学生练习 锻炼学生的总结和细心观察能力通过设置此问题自然引入功率概念锻炼学生阅读总结能力让学生更深刻理解功率概念增加生活常识锻炼学生的合作交流的能力更深刻理解测功率的方法规范做题步骤巩固所学知识
课堂小结 1、做功的快慢用功率来表示物体做功快慢功率的定义、公式及单位功率的单位是:焦／秒(J/s) 梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。梳理机械运动知识形成一个完整的知识体系。同时也可以帮助学生记忆。
板书 一、做功的快慢1、比较物体做功快慢的方法：(1)、做功相同时，做功时间短的则做功快；(2)、做功时间相同时，做功多的则做功快。二、功率表示做功的快慢。功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢。三、一些动物和交通工具的功率
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 版权所有@21世纪教育网(www.21cnjy.com)
