第十章第四节　做功的快慢—2020春沪科版八年级物理下册教案.doc

第四节做功的快慢第1课时功率及功率的计算1功率的意义及计算公式2功率的计算功率的概念及物理意义阅读课本第199200页内容，完成下面问题：1回忆如何比较物体运动的快慢？2小强体重500 N，在5 s内跑到5 m高的楼上，则小强做了_2_500_J的功小明体重500 N，在10 s内走到5 m高的楼上，则小明做了_2_500_J的功小红体重400 N，在10 s内跑到6 m高的楼上，则小红做了_2_400_J的功1上面三道题中：小强和小明，_小强_做功快，你是怎么比较出来的？小明和小红，_小明_做功快，你是怎样比较出来的？2物理学中用一新的物理量_功率_来表示物体做功快慢，它的定义是_单位时间内所做的功_3功率_功/做功时间_功率用符号_P_表示，功用符号_W_表示，时间用符号_t_表示，因此用符号表示公式是_PW/t_4功的单位是_J_，时间的国际单位是_s_，所以功率的单位是_J/s_，为了纪念英国的工程师_瓦特_，人们将功率的单位叫做_瓦特_，简称_瓦_，符号_W_所以：1 W_1_J/s，1 W的物理意义是_1_s内所做的功是1_J_，常见的单位还有_kW_.1 kW_1_000_W.5利用功率的公式，计算出小强的功率为_500_W_，小明的功率为_250_W_，小红的功率为_240_W_功与功率的计算区别：功力和在力的方向上移动的距离的乘积，单位：J功率功和完成这些功的时间的比值，单位：J/s(或W)1下列关于功率的说法中，正确的是(B)A做功多的机械，功率一定大B做功快的机械，功率一定大C做功时间少的机械，功率一定大D功率是用做相同的功比较做功时间的方法比较做功快慢的2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(D)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3体重为900 N的爷爷与体重为300 N的孙子比赛爬楼，楼高三层共10 m若：爷、孙两人同时从一楼起步，半分钟后同时到达三楼；爷爷年纪大、身体较重，孙子爬楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙子的2倍；孙子爬楼用了半分钟，爷爷所用的时间是孙子的3倍以上三种情况下，谁做功多？谁做功少？谁用的时间多？谁用的时间少？谁做功快？谁做功慢？解：第种情况 ，爷爷做功多，所用时间相同，爷爷做功快第种情况 ，爷爷做功多，孙子用的时间少，爷爷用的时间多，孙子做功慢，爷爷做功快第种情况 ，爷爷做功多，孙子用的时间短，做功快慢一样功率的计算阅读课本第199页内容，完成下面问题：功率的公式为P，单位为_瓦特_，简称_瓦_，符合是_W_认真读题，你能用几种方法解答下面问题？体能竞赛中，小强在20 s内就完成了10个引体向上动作，已知小强的体重为500 N，每个动作身体向上移动的距离约为50 cm，则小强在整个过程中做功的功率约为多少？功率是表示做功的快慢的物理量，公式PW/t中反映了三个量之间的关系已知其中的两个量可以确定另外一个量，但如果只知道其中的一个，将无法确定另外两个量的大小1蚂蚁用103 N的力拉着树叶，10 s内沿拉力方向前进了10 cm，则蚂蚁对树叶做功为_1×104_J，此时的功率为_1×105_ W.2在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示若实心球重20 N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7 m，用时约0.75 s则球下降过程中重力做功为_54_J，功率为_72_W.3质量为50 kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500 m，自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的1/10，其功率为100 W求：他骑500 m所用的时间为多少秒？(g取10 N/kg)解：自行车受到的阻力F阻G人/10m人g/10(50 kg×10 N/kg)/1050 N行驶500 m做的功WF阻×s50 N×500 m25 000 J由PW/t可得：所用的时间tW/P25 000 J/100 W250 s教学至此，敬请使用学案练习部分第2课时功率的测量及其变形式的应用1功率的测量2功率的变形式的应用功率的测量学校新购了一箱物理器材，小云同学将它从一楼搬到三楼，小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率【实验器材】_电子称_、_卷尺_、_秒表_；【实验步骤】小彬同学设计了测量步骤如下，其中多余的是(B)A测出箱子的质量mB测出楼梯的总长度lC测出一楼到三楼的竖直高度hD测出小云上楼所用的时间tE算出小云搬运箱子的功率P要测出机械功率P，只需想办法测出机械功W和对应的做功时间t，由功率的计算公式PW/t即可求出功率1在学习了功率的知识后，三位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(D)(1)相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可以比较功率大小；(2)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(1)和(2) C(1)和(3) D(1)(2)和(3)2李华同学用了半分钟时间，从一楼上到二楼，他上楼的功率为80 W，则他所做的功为多少？解：由PW/t可得WPt80 W×30 s2 400 J3甲、乙两人做功之比是56，所用时间之比是23，则他们的功率之比是_54_甲同学重600 N，乙同学重500 N，他们进行登楼比赛，从一楼跑上六楼甲用了60 s，乙用了40 s，则_甲_同学做功较多，_乙_同学功率较大4质量为50 kg的何勇同学，在一次爬杆比赛中，用12 s爬到了5 m高的杆顶：(1)何勇受到的重力是多少？(2)何勇爬杆过程中做了多少功？功率多大？解：(1)何勇受到的重力：Gmg50 kg×9.8 N/kg490 N(2)何勇爬杆过程中做的功：WGh490 N×5 m2 450 J，功率：PW/t2 450J/12 s204 W.功率变形式的应用功的计算公式W_Fs_，功率的计算公式P_W/t_1公式PFv的推导：如何由PW/t推导出PFv？_PW/tFs/tFvt/tFv_2公式PFv应用：(1)一汽车重20 000 N，受到的阻力是车重的1/20，当汽车以20 m/s的速度行驶时汽车的功率是多大？解：汽车受到的阻力F阻G车/201 000 N由公式PW/t的推导式PFv可得汽车的功率PFv1 000 N×20 m/s20 000 W(2)请解释为什么汽车在爬坡时总是换低速挡？而在平路上换高速挡？由公式PW/t的推导式PFv可知，汽车的功率一定，上坡时需要获得较大的牵引力F，就必须减小爬坡速度v，所以爬坡需换低速挡，平路不需要很大的牵引力，所以换高速挡可以提高运行速度因为PW/t，WFs，所以PFs/tFv.该公式可以计算瞬时功率如果在拉力F作用下物体做匀速直线运动，则F做功的快慢也将不变该公式表示：某个力做功的功率，等于这个力乘以这个力的作用点的速度注意公式中速度v的单位必须是m/s.1功率为10千瓦的拖拉机在平直公路上匀速前进受到的阻力是2 000 N，在半小时内拖拉机做了多少焦的功？前进了多少米？解法一：半小时内拖拉机做的功WPt10×1 000 W×30×60 s1.8×107 J由公式WFs可得前进距离sW/F1.8×107 J/2 000 N9 000 m解法二：由公式PW/t的推导式PFv，则拖拉机的运行速度vP/F10×1 000 W/2 000 N5 m/s前进距离svt5 m/s×30×60 s9 000 m半小时内拖拉机做的功WFs2 000 N×9 000 m1.8×107 J2一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2 000 N，速度为108 km/h.(1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小(2)求牵引力在10 min内所做的功(3)若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率PFv.解：(1)小汽车匀速直线行驶时阻力fF2 000 N(2)牵引力在10 min内所做的功WFsFvt2 000 N× m/s×600 s3.6×107 J(3)牵引力的功率PW/tFs/tFv教学至此，敬请使用学案练习部分6 / 6