1、第十一章第十一章 机械功与机械能机械功与机械能11.2 怎样比较做功的快慢怎样比较做功的快慢知识梳理知识梳理随堂检测随堂检测课堂导学课堂导学导学目标导学目标课后作业课后作业导学目标导学目标导学目标导学目标1. 知道功率的概念.2知道功率的计算公式和功率单位的含义，会计算有关功率的简单问题.3通过建立功率概念的过程，深化用比值定义物理量的方法.4通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要价值.核心考点：功率的简单计算核心考点：功率的简单计算1.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢.右图表示用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，它所用的判断方法是：做功时间相同，比较 的多少；另一种的判断
2、方法是：做功数值相同，比较_ 知识梳理知识梳理做功做功 做功时间的多少做功时间的多少知识梳理知识梳理2.功率是指：做功的 与所用的 的比，其表达式为：P= 。3.国际单位制中，功的单位是 ，时间的单位是 ，功率的单位是 ，其专用单位为 。4.功率表示物体做功的 . 某物体的功率是50 W，表示 .多少多少时间时间JsJ/sW快慢快慢物体物体1s内做了内做了50J的功的功课堂导学课堂导学知识点知识点1 比较做功的快慢比较做功的快慢1.若做功相同，比较做功时间，所用时间越 做功越快，所用时间越 做功越慢.2.若做功时间相同，比较做功多少，做功越 做功越快，做功越 做功越慢.少少多多多多少少课堂导学
3、课堂导学【例1】如图所示两位同学将相同重物从一楼搬到三楼，所用时间不同由图中提供信息，判断以下说法正确的是（ ）Aa图中同学做功多，做功快 Bb图中同学做功多，做功快 C做功相同，a图中同学做功时间少，做功快 D做功相同，b图中同学做功时间多，做功快 C课堂导学课堂导学【思路点拨】比较做功快慢的方法有【思路点拨】比较做功快慢的方法有两种：（两种：（1）在功相同时，比较做功）在功相同时，比较做功时间的长短，做功时间越短功率越大；时间的长短，做功时间越短功率越大；（2）在做功时间相同时，比较做功）在做功时间相同时，比较做功的多少，做的功越多功率越大的多少，做的功越多功率越大课堂导学课堂导学【变式拓
4、展1】为了比较做功的快慢，甲、乙两位同学比赛搬砖，具体实验过程如下图：(1)比较图(a)和(b)两图可得： .(2)比较图(a)和(c)、(d)两图可得： .在相同的时间内，甲做的功多在相同的时间内，甲做的功多做相同的功，甲用的时间少做相同的功，甲用的时间少课堂导学课堂导学知识点知识点2 功率功率1.在物理学中，把 叫做功率功率是表示物体做功快慢的物理量【例2】下列说法中正确的是（ ）A做功越大，功率越大 B做功越少的机械做功越慢 C功率大的所用时间少 D功率大的机械做功一定快单位时间里做的功单位时间里做的功D【思路点拨】功率的计算公式是【思路点拨】功率的计算公式是 ，由公，由公式可知，功率的
5、大小与做功多少和做功所需时式可知，功率的大小与做功多少和做功所需时间的长短有关，与其它因素无关间的长短有关，与其它因素无关课堂导学课堂导学【变式拓展2】关于功率概念的理解，下列说法中正确的是( )A.功率大的机械做的功多B.功率大的机械做功时用的时间少C.单位时间内完成的功越多，则功率越大D.机械功率越大，其机械效率越大C课堂导学课堂导学2.功率的公式：由功率的定义知，功率= ，如果用P表示功率，W表示功， 表示时间，则功率的公式可表示为：P= .课堂导学课堂导学【例3】小明有一辆捷安特自行车，质量为12kg星期天，小明到西太湖骑自行车健身，他在2h内匀速骑行了36km，小明的质量为58kg，
6、骑车时受到的阻力是车和人总重的0.03倍（g=10N/kg）这段时间内，他克服阻力做功的功率为多少？【思路点拨】利用【思路点拨】利用G=mg求出电动车和人总重，求出电动车和人总重，而电动车受到的阻力而电动车受到的阻力f=0.03G，知道行驶距离，知道行驶距离，利用利用W=fs求克服阻力做功，再利用求克服阻力做功，再利用求做功功率。求做功功率。课堂导学课堂导学解：电动车和人总重：解：电动车和人总重：G=mg=（58kg+12kg）10N/kg=700N，电动车受到的阻力：电动车受到的阻力：f=0.03G=0.03700N=21N，克服阻力做功：克服阻力做功：W=fs=21N36000m=7.56
7、105J，他克服阻力做功的功率：他克服阻力做功的功率：答案：略。答案：略。课堂导学课堂导学【变式拓展3】某工人在水平地面上，用50 N水平推力将重200 N的物体匀速推动，使物体在20 s内沿水平方向移动10 m，该过程中工人水平推力的功率是 W.25课堂导学课堂导学3.当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，由W=Fs, ，可得P=Fv.课堂导学课堂导学【例4】一起重机的钢绳吊着8104 N的重物，以0.2 m/s速度匀速上升,1 min内重物被提高了 m，此时起重机的功率是 W.121.6104【思路点拨】知道物体被提升的速度和所【思路点拨】知道物体被提升的速度和所用时间，利用用时
8、间，利用s=vt求重物被提升高度；因求重物被提升高度；因为重物匀速上升，所以拉力等于重物重力，为重物匀速上升，所以拉力等于重物重力，利用利用 求起重机的功率求起重机的功率课堂导学课堂导学【变式拓展4】（2017邵阳）如图所示，物体在5N的水平拉力F作用下，沿水平面以0.2m/s 的速度匀速运动了4s，拉力F的功率为 W2课堂导学课堂导学4.功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是 ，简称 ，符号 .在工程技术上，常用千瓦(kW)作为功率的单位.1 kW= W；1 W= kW.瓦特瓦特瓦瓦W1103110-3课堂导学课堂导学知识点知识点3 功率的测算功率的测算学习了功率的知识后，小东和几位同学准
9、备做“估测上楼时的功率”的活动：1.他需要的测量工具分别是：测量身体质量m的 、测量爬楼的高度h的 和测量时间t的 (填写测量器材)2.利用所测物理量计算功率的表达式是P= 体重计体重计尺尺秒表秒表mgh/t 课堂导学课堂导学3.测得小东的质量是50kg，他从一楼登上三楼(每层楼高3m)用了20s的时间，则小南登楼的功率是 W(g取10N/kg)4.小东要和小南比赛看谁先从一楼爬到六楼，于是两人同时开始向上爬，结果小东先到六楼，小南后到六楼已知他俩的体重相同，他俩做的功 大，功率 大(填“小东”、“小南”或“一样”)150一样一样小东小东课堂导学课堂导学【例5】春游时，小明和小红决定爬山比赛，
10、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（ ）A山的高度 B二人的体重 C爬山的时间 D二人身高 B【思路点拨】（【思路点拨】（1）做功的两个必要条件为：）做功的两个必要条件为：力和在力的方向上通过的距离，爬山时是克力和在力的方向上通过的距离，爬山时是克服自身的重力做功，功等于自身重力乘以山服自身的重力做功，功等于自身重力乘以山的高度，即的高度，即W=Gh；（2）功率等于做的功除以做这些功所用的时）功率等于做的功除以做这些功所用的时间，即间，即随堂检测随堂检测1. 下列物理学家中，其名字作为功率单位的是()A伽利略 B瓦特 C安培 D牛顿2.一位同学用20s，从一楼
11、走到三楼，他上楼时的功率可能是()A1.5W B15W C150W D1500WBC3. 三位同学准备进行爬楼比赛，看看谁的功率大他们展开了如下的讨论：甲：只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；乙：在爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；丙：在爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较正确的是（ ）A甲、乙和丙 B甲和乙 C甲和丙 D乙和丙D随堂检测随堂检测随堂检测随堂检测4.（2017宁波）如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和
12、P乙若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（ ）AF甲F乙、P甲=P乙 BF甲F乙、P甲P乙 CF甲F乙、P甲=P乙 DF甲F乙、P甲P乙 C5. 上海自主研发了一种用氢燃料代替汽油的汽车，在某次测试中，若汽车在水平路面上做匀速直线运动，受到的阻力为2 400N，20min内匀速行驶36千米，在这段时间内，汽车牵引力做的功是 J，功率是 W6.一匹马用300N的水平拉力，拉着重为5 000N的车，在2min内沿水平路面前进了100m，则拉力做功 J，马拉车的功率是 W，重力的功率是 W随堂检测随堂检测8.641077.2104300002500随堂检测随堂检测7.
13、(2016包头)如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示 两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是()AFlF2、P1P2 BFl=F2、P1P2 CF1F2、P1=P2 DF1F2、PlP2B课后作业课后作业1.如图用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉同一物体运动相同的路程s，则下列判断正确的是（ ） A甲图中的拉力F做功最快 B乙图中的拉力F做功最慢 C丙图中的拉力做功最多 D甲、乙、丙三种情况拉力F做功不相等 A课后作业课后作业2.（2017广西）在水平地面上，小明
14、在10s内用50N力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明的功率是（ ）A25W B50W C250W D500W A课后作业课后作业3. 甲乙两种机械所做的功W随时间t变化的图象如图所示，则从图象可以判断()A甲比乙做功多 B甲比乙效率高 C甲比乙做功快 D甲比乙做功慢C课后作业课后作业4.如图所示，木板A放在一水平面上，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，与物块B相连的弹簧测力计的示数为3N，若不计滑轮重，弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法正确的是()A木板A与地的摩擦力为2N B滑轮向右移动的速度为0.2m/s C物块B
15、受到的摩擦力为3N，方向水平向左 D绳子拉木板A的功率为0.6WA课后作业课后作业二、填空题5. （2017朝阳）我国生产了一种特殊的电池，在电池的电能耗尽时，摇晃电池，即可产生电能，这个过程是将 能转化为电能，如果将电池摇晃一次，相当于将200g的重物举高30cm，若每秒钟摇三次，则摇晃电池的功率约为 W。（g=10N/kg）机械机械1.8课后作业课后作业6.小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，则小车的速度为 m/s如果水平推力为10N，在此过程中小强对小车做的功为 J，功率为 W7.甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为
16、5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ，甲乙两人平均功率之比是 .0.515055:63:4课后作业课后作业8.（2017云南）某工人用如图所示的装置，将重150N的木块在10s内竖直向上匀速提升4m，此装置是 滑轮（选填“定”或“动”），该工人拉力的功率为 W（滑轮和绳的重力、摩擦均不计）动动120课后作业课后作业9.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的s-t图象分别是图乙中的图线，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，则F1 F2，P1 P2(均选填“”、“=”、或“”) =课后作业课后作业能力
17、提升能力提升三、计算题10.（2017重庆）重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800 km，运行时间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9.6107 N，求：（1）中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时？（1）全程）全程s=10800 km，运行时间，运行时间t=300h；平均速度为：平均速度为：课后作业课后作业（2）中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时，机车功率约为多少瓦？机车的功率：机车的功率：P=Fv=9.6107 N20m/s=1.92109W；答：略。答：略。课后作业课后作业11.（2017益阳）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到
18、人们的喜爱在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：（1）运动员下落的平均速度；课后作业课后作业解：由题可知，运动员在解：由题可知，运动员在0-15s下落的路程为下落的路程为s前前=210m，由图象可知，由图象可知，15s后运动员以后运动员以6m/s的速度做匀速的速度做匀速直线运动，直线运动，则运动员在则运动员在15-30s通过的路程为：通过的路程为：s后后=vt后后=6m/s15s=90m；运动员通过的总路程为：运动员通过的总路程为：
19、s=s前前+s后后=210m+90m=300m，总时间为，总时间为t=30s，则整个过程中运动员下落的平均速度：则整个过程中运动员下落的平均速度：课后作业课后作业（2）重力做的功；（3）匀速下降时重力做功的功率运动员下落的高度为：运动员下落的高度为：h=s=300m；重力做的功：重力做的功：W=Gh=500N300m=1.5105J；匀速下降时，重力做功的功率：匀速下降时，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500N6m/s=3103W；课后作业课后作业11.如下图所示，小明在跑步机上锻炼身体设他在跑步机上以5ms的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少
20、路程? (2)他在这段时间内做了多少功?(3)他做功的功率是多少? 解：解：(1)由由v=s/t,得：得：s=vt=5m/s3060s=9000m=9km.(2) W=Fs=40N9000m=360000J. 课后作业课后作业解：解：(3) P=W/t=360000J/1800s=200W.答：答：(1) 共跑了共跑了6km； (2) 人跑步时做功人跑步时做功360000J； (3) 人跑步时的功率为人跑步时的功率为200W.课后作业课后作业13.某同学用如图所示的装置匀速提升重力为200牛的物体，滑轮重力和摩擦不计，若物体在2秒内匀速上升0.6米，求：拉力做的功W；拉力的功率P解：解：不计滑轮本身重力不计滑轮本身重力和一切摩擦，而和一切摩擦，而G=200N，h=0.6m，拉力做的功为：拉力做的功为：W=Gh=200N0.6m=120J 课后作业课后作业t=2s，拉力的功率为：拉力的功率为：P= = =60W答：答：拉力做的功拉力做的功W为为120J拉力的功率拉力的功率P为为60W
