人教八(下)第十一章第2节功率
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常用单位还有千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
1kW =1000W 1 MW=106W
新知探究 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)。
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。
新知探究
实验器材:
体重计,皮尺,秒表。
wk.baidu.com
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。
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。
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。
新知探究 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
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
功率
W 6×104J
P= =
t
15s
= 4×103W
起重机提升大石头的功率是4×103W。
新知探究 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=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。
课堂达标 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:
D.物体做功时间越长,功率越大
新知探究 典例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。
新知探究
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
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
P= Fv
W
N m/s
新知探究 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。
新知探究 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。
新知探究 (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
新知探究 生活中常见的一些功率
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
课堂达标
2.(2019·连云港中考) 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 ) A.F1=F2,P1>P2 B.F1=F2,P1<P2 C.F1>F2,P1>P2 D.F1<F2,P1>P1
人步行的功率约为几十瓦
人骑自行车的功率约为100W
新知探究
推土机的功率约为126~165kW
内燃机车的功率约为9600kW
新知探究
典例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
新知探究
典例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“=”)。
(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
新知探究 典例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 )
A.山的高度 B.两人的体重 C.爬山的时间 D.两人的身高
(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?
课堂达标 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:
新知探究
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
新知探究
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)
人教版 · 物理 · 八年级(下)
第11章 第2节
功率
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。
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
功率的测量
课堂达标
1.(2019·宜宾中考) 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“=”)。
课堂达标
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。
课堂达标
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?
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
新知探究 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。
新知探究 要比较不同物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素。
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。
新知探究
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。
【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
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。
新知探究
知识点 3 功率的测量
测量人爬楼梯的功率
1kW =1000W 1 MW=106W
新知探究 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)。
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。
新知探究
实验器材:
体重计,皮尺,秒表。
wk.baidu.com
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。
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。
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。
新知探究 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
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
功率
W 6×104J
P= =
t
15s
= 4×103W
起重机提升大石头的功率是4×103W。
新知探究 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=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。
课堂达标 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:
D.物体做功时间越长,功率越大
新知探究 典例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。
新知探究
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
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
P= Fv
W
N m/s
新知探究 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。
新知探究 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。
新知探究 (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
新知探究 生活中常见的一些功率
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
课堂达标
2.(2019·连云港中考) 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 ) A.F1=F2,P1>P2 B.F1=F2,P1<P2 C.F1>F2,P1>P2 D.F1<F2,P1>P1
人步行的功率约为几十瓦
人骑自行车的功率约为100W
新知探究
推土机的功率约为126~165kW
内燃机车的功率约为9600kW
新知探究
典例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
新知探究
典例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“=”)。
(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
新知探究 典例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 )
A.山的高度 B.两人的体重 C.爬山的时间 D.两人的身高
(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?
课堂达标 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:
新知探究
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
新知探究
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)
人教版 · 物理 · 八年级(下)
第11章 第2节
功率
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。
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
功率的测量
课堂达标
1.(2019·宜宾中考) 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“=”)。
课堂达标
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。
课堂达标
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?
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
新知探究 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。
新知探究 要比较不同物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素。
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。
新知探究
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。
【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
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。
新知探究
知识点 3 功率的测量
测量人爬楼梯的功率