11.2 功率（导学案）- 八年级物理下册同步备课系列（人教版）(学生版)

学而优教有方11.2功率（导学案）【学习目标】1.知道功率。能说出功率的物理意义，并能写出功率的定义式P=W/t及其单位。2.能结合生活中的实例说明功率的含义。3.能应用功率的定义式进行简单的计算，并能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小。【学习重点】对功率概念的认识。【学习难点】功率的推导式P=Fv的理解和运用。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.在物理学中，用功率表示做功的。与之比叫做功率，它在数值上等于内所做的功。2.功率的计算公式为P＝；当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，功率的计算公式为P＝.3.功率的单位：国际单位为（W），1W=J/s。常用单位有：（kW），1kW=W【合作探究】探究一、比较做功的快慢1.现象探究：不同机械做功快慢的比较【想想议议】（1）如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？【分析】因为人与起重机做功相同，起重机所用少，所以做功快。（2）如图所示，人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？【分析】因为做功时间相同，起重机做功，所以起重机做功快。（3）如图所示，甲、乙、丙三位同学在做功时，所做功的多少和所用时间都不相等，所做的功和所用时间如下表所示，你能比较他们做功的快慢吗?物体做功W/J所用时间t/s功/时间（J/s）甲推货物8001080乙爬楼梯150010150丙提木箱600030200【分析】图中三位同学所做的功和所用时间都不相等，我们可以分别计算三位同学所做的功和所用时间的W/t，该比值越大，做功越快。所以同学做功最快，同学做功最慢。2.总结：比较做功快慢的方法（1）时间相同，比较物体做功的多少，做功多的做功。（2）做功相同，比较做功的时间，时间短的做功。（3）功与时间都不相同，用“”可以比较做功的快慢。该比值越大，做功越快。【结论】用功/时间（W/t）可以比较做功的快慢。【想想议议】如图所示，一个大人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做功的多少相同吗？能否比较他们做功的快慢？【分析】图中两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，但由于两人的重力不同，根据W=Fs=Gh可知，两人做功，大人比小孩做的功多；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。【例题1】如上图所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（）A．大人与小孩做功相同，两人功率相同B．大人与小孩做功相同，小孩功率大C．大人比小孩做功多，大人功率大D．大人比小孩做功多，小孩功率大探究二、功率根据上述事例的分析，归纳出功率的概念。1.功率（1）功率的物理意义：表示物体做功的．（2）功率的定义：功与完成这些功所用时间叫做功率．（3）公式：功率=P=W/t（4）单位①国际单位：焦/秒，叫做，符号，1W=1J/s；是为了纪念英国的物理学家瓦特而用他的名字命名的。②常用单位：（kW）1kW=W2.机器的功率（1）机器铭牌中的功率铭牌是指厂家生产的机器投放市场后，向用户提供厂家商标识别、品牌区分、产品参数等信息的固定标识。铭牌主要用来记载生产厂家及额定工作情况下的一些技术数据，以供正确使用而不致损坏设备。铭牌上面标有一些数据，功率是其中的一项，机器的是机器的主要技术性能之一。选购机器时，要根据实际需要选择功率合适的机器。（2）一些物体（机器）的功率①骑车运动员长时间功率约70W，短时间可达1kW；②马长时间拉车的功率约为450W；③家用电风扇的功率约50～100W；④特斯拉车的最大功率约300kW。3.功率计算的推导公式（1）推导如果力F作用在物体上，物体沿力的方向以速度v做匀速直线运动，则力F的功率：P=W/t=Fs/t=F表示物体受的力，v表示物体的运动速度。即拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。适用条件：物体做匀速直线运动，F与v在同一条直线上。（2）应用【想想议议】为什么汽车上坡时，司机经常用换挡的方法减小速度？为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？【分析】机车发动机的最大功率是一定的。由P=Fv可知，牵引力的大小和运动速度成反比。汽车上坡时，需要牵引力，所以要速度。同样的道理，大货车在满载时，需要的牵引力更大，所以速度就比较小。（选填“增大”或“减小”）4.功率的测量（1）测量人爬楼梯的功率【想想议议】要测量同学爬楼梯的功率，根据什么原理进行？应测量哪些物理量？应选择哪些测量工具？【分析】由P=W/t可知，要测量功率，必须测量爬楼梯所做的W和所用的t。要测自已上楼的功，根据功的公式W=Gh，需要知道体重G和楼的高度h，需要测出自己的质量m、楼层的高度h。【测量原理】【实验器材】体重计（或磅秤）、、。【测量步骤】①用体重计（或磅秤）测出自己的质量m。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/t=求出人上楼的功率P。测量人爬楼梯的功率测量引体向上的功率（2）测量引体向上的功率【测量原理】P=W/t【实验器材】体重计（或磅秤）、刻度尺、停表。【测量步骤】①用体重计（或磅秤）测出自己的质量m。②用刻度尺测出完成一次规范引体向上动作时上升的高度h；③用停表测量出连续完成n次规范引体向上动作时需要的时间t；④用公式P=W/t=Gh/t=。求出人上楼的功率P。【例题2】大石头的质量为6t，起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m（如图所示），起重机提升大石头的功率是多少?g取10N/kg。例题2图例题3图【例题3】如图所示是当今流行的平衡车。某品牌平衡车的功率为240W，能以10.8km/h的速度在平直的道路上连续匀速行驶10km，则它在这个过程中受到的阻力为______N，行驶这10km所做的功为________

J。【例题4】小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。（1）用体重计测量自己的质量m；（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；（3）用（填测量器材）记录跳n次所用的时间t；（4）数据处理：平均功率P＝；（5）小明和小华两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则。A．频率相同，体重大的功率大B．频率相同，跳的时间长的功率大C．体重相同，频率高的功率小D．体重相同，跳的时间长的功率大【精讲点拨】1.功率的定义式P=W/t具有普遍意义，适用于任何情况。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。2.功率的推导式P=Fv，使用此式计算功率时，是指物体在恒力作用下做匀速直线运动的情况。力F与速度v在同一条直线上。利用P=Fv分析问题时，注意机器发动机的最大功率是一定的，力F与速度v是成反比的。3.功率的测量测量物体多次重复运动的功率时，注意：实验器材可以根据测量功率的实验原理进行选取，如跳绳功率的测量原理为P=Wt=【归纳整理】第2节功率【课堂练习】1．采用功与时间比值的方法，得到“单位时间”内做的功，这样就方便比较做功的快慢了，这个比值叫做。这种方法，实质上还是用（选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”）来比较做功快慢的。2．如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱又向前自由滑行了1m后静止。整个过程中，木箱的重力做功J，小明对木箱做功J，功率是W。3．小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是（）A．电梯对小杰做功约3.6×103JB．小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功C．电梯对小杰做功的功率约1200WD．小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W4．如图所示，一个大人和一个小孩均从1楼爬到4楼，所用时间相同，大人的质量比小孩大，下列说法正确的是（）A．小孩做的功较多 B．大人做的功较多C．小孩做功功率较大 D．大人和小孩做功功率一样大5．如图所示，用大小相同的力F，使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s，所用的时间相同，则两次所用的力对物体所做的功和功率（）A．图甲做的功较多B．图乙做的功较多C．甲、乙的功率一样大D．图甲的功率一定比图乙大6．如图是当今世界上最新研发的“侦探猎犬”超音速汽车，最大车速能达到1.6×103km/h，它创造了短期内无法超越的世界纪录。在某次测试中，该超音速汽车以1.26×103km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶时，汽车受到水平方向的阻力为1.8×105N，求在这次测试中：（1）汽车受到水平方向的牵引力；（2）汽车牵引力的功率。

7．图中的甲乙两人想进行爬楼梯比赛，请你设计一个实验方案比较他们登楼梯功率的大小。（1）测量所需要的器材有：；（要求写出三种器材）（2）小丽同学设计的测量步骤如下，请你完成填空并选出你认为其中多余的步骤是：（）A、测出两人的体重分别为m1和m2；B、测出楼梯的总长度为L；C、测出一楼到三楼的竖直高度为h；D、测出两个人上楼梯所用的时间分别为t1和t2；E、据公式，可算出两人爬楼梯的功率。（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格