人教八年级物理下册第十一章第2节《功率》

例2 大石头质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m， 起重机提升大石头的功率是多少？g取10N/kg。
解：因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头所受的重力
相等，即
F=G=mg=6×103 kg×10 N/kg=6×104 N
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=60000 N×1 m=6×104J
比较物体运动的快慢
（1）相同时间比路程 （2）相同路程比时间
路程与时间之比叫做速 度，它在数值上等于单 位时间内通过的路程。 （3）速度=—路时— 程间
比较做功的快慢
用时10min
用时15min
用时10min
用时10min
（1）时间相同，比较做功的多少； （2）做功多少相同，比较所用的时间。
要比较不同物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素。
第11章 第2节
功率
人教版 · 物理 · 八年级（下）
学习目标 1.通过对功率知识的学习，掌握功率的概念，理解功率的物理意义， 并能写出功率的定义式及其单位； 2.通过对功率物理意义的理解，体会生活实例中功率的含义； 3.能应用功率的定义式进行简单的计算，能利用功率的概念设计实验 来测量生活中功率的大小。
4.功率的物理意义
做功相等，做功 快慢可能不同。
（1）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。
（2）功率的大小表示单位时间内做功的多少。
小明推车做功的功率为80W， 表示： _小__明__每__秒__可__对__车__子__做__功____80J
生活中常见的一些功率
人步行的功率约为几十瓦
A.山的高度 B.两人的体重 C.爬山的时间 D.两人的身高
解析：爬山时的功率P=
W t
=
Gh t
，他们同时出发，结果又同时
到达山顶，说明爬山时间和爬山的高度是相同的，要比较功率还
需知道两人的体重。
课堂小结
功率
物理意义
表示物体做功快慢
定义
功与做功所用时间之比
功率的表达式
定义式：P=— Wt 推导式：P=Fv
常用单位还有千瓦（kW）、兆瓦（MW）。
1kW ＝1000W 1 MW＝106W
詹姆斯·瓦特
詹姆斯·瓦特在1776年制造出第一台有 实用价值的蒸汽机，之后又经过一系 列重大改进，使蒸汽机在工业上得到 广泛的应用。他使人类进入“蒸汽时 代”。后人为了纪念这位伟大的发明 家，把功率的单位定为瓦特（W）。
（1）中欧班列运行时的平均速度约 为多少千米每小时？ （2）中欧班列在平直路面上以 v=20m/s 匀 速 行 驶 时 ， 机 车 功 率 约 为 多少瓦？
4.重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km，运行时间约为 300h。中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的 牵引力约为9.6×107N。则：
人骑自行车的功率约为100W
推土机的功率约为126~165kW
内燃机车的功率约为9600kW
例1 下列关于功率的说法正确的是（ C ）
A.物体做功越多，功率越大 B.物体做功时间越短，功率越大
功率的大小取决于做功多 少和做功所用时间这两个 物理量
C.物体做功越快，功率越大
D.物体做功时间越长，功率越大
解析：（1）中欧班列运行时的平均速度 约为v=s/t=10800km/300h=36km/h； （2）中欧班列在平直路面上以v=20m/s匀速行驶时，机车功率约为 P=Fv=9.6×107N×20m/s=1.92×109W。
A.F1=F2，P1>P2 B.F1=F2，P1<P2 C.F1>F2，P1>P2 D.F1<F2，P1>P1
解析：由图像甲、乙可以看出，物体在做匀速直线运动，处 于平衡态，受到的推力大小等于滑动摩擦力，即F1=F2=f。由 图像可求出v1=2m/s，v2=4m/s，即v1<v2。由公式P=Fv可知在 推力F相等时，速度越大，功率越大，故P1<P2。
知识点 2 功率
就像用速度表示运动的快慢一样，在物理学中，为了表示做功的快慢， 我们引入了功率的概念。
1.功率的定义
功与做功所用时间之比叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功。
2.公式
W P= t
变形公式： 求功 W =Pt
求时间
t=W P
W P= t W——某个力做的功——焦耳（J） t——做这些功所用的时间——秒（s） P——这个力做功的功率——瓦特（W）或焦耳每秒（J/s）
3. 功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由功率是0.4kW的 耕牛去完成，需要多长时间？
W=P机t机
=2.5×104W×4×3600s=3.6×108J
t牛=
—W— P牛
=
—3.—6×—10—8J— 400W
= 9×105s=250h
答：需要250h。
4.重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km，运行时间约为 300h。中欧班列在平直路面匀速行驶时，和谐型大功率机车提供的 牵引力约为9.6×107N。则：
①物体做功的大小； ②物体做功所用的时间。
因此，我们可以用单位时间内所做 的功的多少来表示做功的快慢。
想想议议 一个老人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做功相同吗？做功 的快慢相同吗？
图中的两人爬相同的楼梯，两人升高的高 度相同，但由于两人的质量不同，根据 W=Fs=Gh=mgh可知，两人做功不相同，老 人比小孩做的功多；由于两人上楼所用的 时间不确定，所以他们做功的快慢可能相 同，也可能不相同。
解析：物体分别在F1和F2的作用下在同一水平面上都做匀速直线运动， 所以物体都受到平衡力的作用，即F1=F2=f ；两次移动的距离相同， 即s1=s2，由W=Fs可知W1=W2，但是两次匀速直线运动的速度不同， v1<v2，由P= Fv可知P1<P2。
知识点 3 功率的测量
测量人爬楼梯的功率
由P=W/t可知，要测量功率，必须测量物 体（或机械）所做的功W和完成这些功 所用的时间t。 要测自已上楼的功率，需测出自己的质 量m、楼层的高度h和上楼所用的时间t。
特别提醒！
①使用公式时，一定要注意三个量的对应关系，功W一定是对应的 时间t内完成的，这样算出来的功率才是时间t内的功率。 ②由P=W/t 计算出的功率是平均功率 ，即在时间t内的平均功率。
3.功率的单位 在国际单位制中，功率的单位是：焦耳每秒(J/s) 。它是由功的单位— 焦耳和时间的单位—秒组合而成的。它有个专门的名称叫做瓦特，简 称瓦，符号是W。 1W＝1J/s
功率
W 6×104J
P= =
t
15s
= 4×103W
起重机提升大石头的功率是4×103W。
功率计算的推导公式
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： P =
W t
=
Fs t
= F· s t
= Fv
即功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。
也适用于 变速直线 运动
【重点】功率的概念和应用功率定义式的简单计算。 【难点】对功率概念以及意义的理解。
新知导入
挖一样的土、对土做一样多的功，用挖土机来挖和一个人用铁铲来挖 所用的时间是完全不一样的。可见，做功除了有多少之外，还有快慢 的区别，那么在物理学中，怎样描述做功的快慢呢?
新知探究
知识点 1 比较做功快慢的方法
F
O
a
b
c 题中ab段、bc段虽然等距,
但并不是匀速运动，实际上 物体做加速运动，经过两段 的运动时间不等，力在两段 做功相等，则功率不同
2.物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时， 受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水 平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2，则下列关系正确的是（ B ）
功率的测量
课堂达标
1.如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始 向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等。 F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1___=__ W2，P1___<__P2 (选填“>”“<” 或“=”)。
实验器材：
体重计，皮尺，秒表。
实验步骤：
(1)用体重计测出自己的质量m，求出自己的重力G。
(2)用皮尺测出所登楼层的高度h。
(3)用秒表测出自己上楼所用的时间t。
(4)用公式P= W
mgh
=
求出人上楼的功率P。
t
t
例4 春游时，在一座山脚下，明明和祥祥决定进行爬山比赛。他们同 时出发，结果又同时到达山顶，想判断谁的功率大，还需知道的 物理量是（ B ）
P= Fv
Wቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N m/s
由P=Fv可知，当功率P一定时，速度v越小，力F越大；当力F一定时， 功率P越大，速度v越大；当速度v一定时，功率P越大，力F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。
例3 物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1=4m/s的速度向右 做匀速直线运动；在同一水平面上，物体A在水平拉力F2作用下， 以v2=6m/s的速度向右做匀速直线运动。两次移动的距离相同，则 两次拉力做功W1__=___W2 (选填“>”“<” 或“=”)，两次拉力的 功率P1__<___P2 (选填“>”“<” 或“=”)。