【人教版初二物理】第十一章第2节功率_教案

教学过程

一、复习预习

复习

1. 如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。

2. 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，

二是物体在这个力的方向上移动了距离。

3.三种不做功的情况：

（1）有力无距不做功（2）有距无力不做功（3）力与距垂直不做功。

4. 功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。

功的计算公式：功=力×距离

表达式：W=F·s

预习

1.功率的概念；

2.功率的计算；

3.功率的测量。

二、知识讲解

课程引入：问题：小明的教室在五楼，通常上楼需要1.5min，有一次他跑步上楼只用了40秒，请问：（1）小明在两种情况下，做的功是否相同?（相同）

（2）你认为这两种上楼做功的方法，从物理的角度分析有什么不同？（所用时间不同）人们在生产生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力、畜力直接做功，在完成的快慢方面总是不同的。

为了描述做功的快慢，引进了一个新的物理量——功率。

考点/易错点1 功率的概念

回忆我们以前是如何比较物体运动快慢的，现在我们如何比较做功的快慢呢？

（1）相同时间内，比较做功的多少。（2）做功相同的情况下，比较所用时间的多少。

功率的定义：功与做功所用时间的比值叫做功率，功率在数值上等于单位时间内所做的功。

计算公式：功率=功/时间P=W/t

W表示功，t表示时间，P表示功率

思考：类比速度的单位，功率的单位应该是什么？

功率的单位应该是功的单位与时间的单位复合而成的。应该是J/s。

J/s有一个专门的名称叫瓦特，简称瓦，用字母W表示，是为了纪念英国的物理学家瓦特而用他的名字命名的。所以1W=1J/s。

功率的常用单位还有：千瓦（kW) 换算关系：1kW=1000W

考点/易错点2 功率的测量

上课铃响了，你和你的同伴都从一楼爬到四楼，你们俩个的功率谁的大？如何测量你们爬楼的功率？

思考：

（1）需要测量哪些物理量，才能测出人的功率？（在学校里，人爬楼的高度通常用一个台阶高度乘以台阶数进行测量）

（2）所需要的测量工具是什么？（台秤、卷尺、秒表）

（3）计算功率的表达式是怎样的？（P=W/t）

（4）设计出记录数据的表格

考点/易错点3 功率的计算

功率的计算公式：P=W/t

由于W=F·s，v=s/t, 所以推导出功率的另一个计算公式为P=F·v。

计算时应注意在这个公式里F的单位是“N”，v的单位是”m/s”,此时P的单位才是“W”。功率的计算公式P=F·v，对解决车、船的速度、功率、牵引力问题较为方便。

功率的计算公式P=F·v说明，当功率一定时，牵引力与物体的运动速度成反比，当需要的牵引力较大时，在适当的减小车速才行。汽车爬坡时，司机会采取换挡减速的办法，以获得较大的牵引力。

三、例题精析

【例题1】

【题干】说法中错误的是（）

A. 功率大的机械比功率小的机械做功快

B. 做功时间越长，功率越小

C. 机械做功越快，做功越多

D. 做功越多功率越高

【答案】BCD

【解析】功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机械比功率小的机械做功快，故A正确。由P W

可知，功率的大小与功的大小和做功时间有关，所以做功时间越长，功率不一定t

越小，故B错误。

机械做功越快，功率越大。由W=Pt可知，功率大的机械做功不一定越多，在相同时间里，功率越大做功越多，故C错误。

由P W

可知，功率的大小与功的大小和做功时间有关，做功越多功率不一定越高，故D t

错误。

答案为BCD。

【例题2】

【题干】学习了功率的后，小军和同学们想测一测自己上楼的功率，他们决定从一楼登上三楼，测出小组内每个同学的功率并看谁的功率最大．

（1）所需要的测量器材有：．

（2）同学们设计的测量步骤如下，其中多余的是．

A．测出每个同学的质量m

B．测出楼梯的总长度l

C．测出一楼到三楼的竖直高度h

D．测出每个同学上楼梯所用的时间t

E．算出每个同学上楼梯的功率P

（3）请写出上楼功率的表达式P= ．

（4）若测得小军的上楼功率大，则表示他．

A．上楼速度快B．做功多C．做功快D．效率高

【答案】（1）磅秤；卷尺；秒表；（2）B；（3）mgh/t；（4）C

【解析】（1）测量小军和同学们做功的功率，需结合公式P=W/t=Gh/t=mgh/t来计算．式中W是克服自身的重力所做功，m为人的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间．所以需要磅秤测量人的质量m、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t；（2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度，多余的选项是B；

（3）由以上分析可知压强表达式为：P=mgh/t；（4）功率表示物体做功快慢的物理量，根据P=W/t可知：做功时间相同时，做功越多，说明做功越快，功率越大。

【例题3】

【题干】如图所示，一辆小汽车质量为1.2t，发动机的功率为60kW，停在水平地面上时，四轮与地面的总接触面积为1000cm2。当它在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶1440m 时，求：

（1）汽车停在水平地面上时，对水平地面的压强多大？

（2）汽车行驶这段距离用了多长时间？发动机提供的牵引力多大？

【答案】（1）1.2×105 Pa；（2）72s；3000N

【解析】

（1）汽车停在水平地面上时，对水平地面的压力：F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104 N，

对水平地面的压强：p=F/S=1.2×104N/1000×10−4m2=1.2×105 Pa；

（2）由v=s/t可得，汽车行驶这段距离用的时间：t=s/v=1440m20m/s=72s，

由P=W/t=Fs/t=Fv可得，发动机提供的牵引力：F′=P/v=60×103W/20m/s=3000N 四、课堂运用

【基础】

1、如图，初三(1)班学生丹丹从地上拿起一个鸡蛋，并用大约2s的时间将它匀速举过头顶，在这2s时间内，丹丹做功的功率约为( )