初中物理人教版八年级下册11.2 功率优质课ppt课件

这是一份初中物理人教版八年级下册11.2 功率优质课ppt课件，共52页。PPT课件主要包含了第贰节，比较做功的快慢，知识点2功率，功率的计算，1普遍适用公式，功和功率辨析，测量原理，92×105，2×103，巩固练习等内容，欢迎下载使用。

知识点1 比较做功的快慢
（1）做功相同时，做功时间越短做功越快。比如人与起重机做相同的功，人用时 10 min，起重机用时4 min，起重机用的时间短，则起重机做功快。
（2）做功时间相同时，做功越多做功越快。比如 5 min 的时间内，挖掘机挖出了一大堆土，工人只挖出了一小堆土，则挖掘机做功较快。
做功快慢与做功多少和做功所用的时间两个因素有关，只根据其中一个因素不能确定做功的快慢。
应用 1 比较做功的快慢

【典例1】春游时，小明和小红决定爬山比赛，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（　　）A．山的高度B．二人的体重C．爬山的时间D．二人身高
知识点2 功率
（1）定义：功与做功所用时间之比叫做功率。
（2）物理意义：功率表示物体做功的快慢。做功越快，功率越大
（3）公式： 。 变形式：
其中 P表示功率，W表示功，t表示做功所用时间。
（4）单位①国际单位：瓦特, 简称瓦, 符号是 W。为了纪念英国发明家瓦特，人们把功率的单位命名为瓦特。
②常用单位：千瓦(kW)、兆瓦(MW)。1 kW=103W; 1 MW=106W。
理解：1 W=1 J/s

在国际单位制中，功的单位是焦（J），时间的单位是秒（s），则由 可得功率的单位是焦每秒（J/s）。故1 W=1 J/s。
功率的大小与功和做功所用时间两个因素有关;因此，做功多不一定做功快，同样，做功所用的时间长不一定做功慢，功率的大小要看功与做功所用时间的比值。
（2）推导公式：P = Fv
推导过程∶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= Fvt 可得
理解：汽车爬坡时为什么要用低速挡
由P = Fv可知在功率一定时，速度越小，汽车获得的牵引力越大，爬坡越容易。因此汽车爬坡时要用低速挡。
应用功率的公式进行计算时应注意以下几点
（1) 是功率的定义式，它表示做功的物体在一段时间内的平均功率，既适用于匀速直线运动，也适用于非匀速直线运动。
（2）运用 计算时，一定要注意 P、W、t 三个量的对应关系，功"W "一定是对应时间"t"内完成的，且各物理量的单位分别是瓦（W）、焦（J）、秒（s）。
（3）P = Fv是功率的推导式，它是物体在恒力 F的作用下，以速度v做匀速直线运动时计算功率的公式，因此拉力F 必须是恒力，且物体做匀速直线运动。
（4）运用P = Fv进行计算时，P、F、v的单位分别是瓦（W）、牛（N）、米每秒（m/s）。
应用 2：功率的理解

【典例1】关于功率，下列说法中正确的是（　　）A．功率越大的机械做功一定越多B．做功越快的机械功率一定越大C．功率越大的机械越省力D．相同时间，功率大的机械做功少
【典例2】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动木块使其做直线运动，在相同水平面上两次拉动木块得到的s﹣t关系图像如图乙所示。第1、2两次弹簧测力计示数分别为F1、F2；拉力所做的功的功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（　　）A．F1＝F2；P1˂P2 B．F1˂F2；P1˂P2C．F1＞F2；P1＞P2 D．F1＝F2；P1＞P2
应用3：直接利用功率的公式计算

【典例3】小明同学用20N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了5m，所用时间为10s，在此过程中小明对书箱做功 　 　J，功率为 　 　W，书箱的重力做功 　 　J。
应用 4 利用功率的变形式计算

【典例4】如图甲所示，为我国自主研发的新一代智能四轮汽车，该汽车具有自动加速、刹车和避障等功能。已知汽车总重为1.5×104N，静止时轮胎与水平地面的接触总面积为0.05m2。不考虑外界因素影响，汽车匀速行驶时受到的阻力为汽车总重的0.06倍。如图乙所示，是汽车以恒定功率行驶时的速度（v）与时间（t）图像，g取10N/kg。求：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强；（2）汽车匀速行驶时的功率；（3）汽车匀速行驶时牵引力做的功。
实验探究：估测上楼时的功率

理解：公式中 F、s 的测量人上楼时克服自身重力做功，因此公式中的F=G=mg, 故应先测出人的质量m; 公式中的s指的是在重力方向上通过的距离，而非倾斜楼梯的总长度，可先测量一级台阶的高度h，再数出上楼时的总台阶数 n，则通过的距离s= nh。
【测量步骤】(1) 测量人的质量m;(2) 测量一级台阶的高度h, 数出所有台阶的级数n;
(3) 测量人爬完所有台阶所用的时间t，并将数据填入表格;(4) 根据公式算出人爬楼时的功率，并将计算结果填入表格。
实验应考拓展：爬楼梯模型拓展爬楼梯的功率测量方法可以应用到跳绳、引体向上、俯卧撑等过程的功率测量。爬楼梯的功率测量属于小范围重复运动功率测量的一个模型，其表达式 ，对于跳绳、引体向上.和俯卧撑来说，应该为 ，这里的 就是通过n次跳绳、引体向上或俯卧撑的总时间计算出运动一次的时间。
【典例1】如图,小明想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率。（1）需要的测量工具有：　 　、　 　、电子秤。（2）小明设计的实验方案如下，其中多余的是　 　。A.测出自身的质量m B.测出楼梯的总长度LC.测出一楼到三楼的竖直高度h D.测出上楼所用的时间t E.算出上楼功率P（3）小明爬楼功率的表达式P＝ 　 　 　。
易错点：不理解功率的物理意义

【易错1】关于功率，下列说法正确的是（　　）A．做功越多，功率一定越大B．功率大，做功不一定快C．做功所用的时间越短，功率越大D．单位时间做的功多，功率就大
重难点突破1 功率的计算

【典例1】如图甲所示，在2022年北京冬奥会冰壶项目中，若比赛用的冰壶其质量为19kg，某次投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，离手后冰壶继续滑行至C点停止，如图乙所示。求：（1）投掷过程中运动员对冰壶做的功；（2）投掷过程中运动员对冰壶做的功率。
重难点突破1 功率的计算
【针对训练1】在新农村建设中，为解决村民饮用水，政府和村民共同兴建了一批蓄水池。吕兵家二楼顶上的蓄水池长3m，宽2m，高1m，楼房每层高3m。水池最大储水量是　 　t；若这些水是从深2m的井中抽上来的，水泵至少做功　 　　 　J．若要求一次灌水的时间不能超过8min，他家所购水泵的功率至少要　 　　kW．（g取10N/kg）
重难点突破2 有关功率的图象问题
【典例2】质量为1.5t的汽车，在平直公路上以额定功率60kW从静止开始运动，15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s，关闭发动机，滑行100m停下。v﹣t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，下列判断正确的是（　　）A．全程中汽车所受阻力的大小为3×102NB．整个过程中发动机做的功3×106JC．汽车的最大速度是20m/sD．整个过程阻力做功为3×105J
【针对训练2】某轿车以96kW的恒定功率在水平路面启动做直线运动，速度v与时间t的关系如图所示，若轿车运动过程中受到的阻力不变，则在0～2s时间内，其发动机做功为 　 　J，运动过程中受到的阻力为 　 　N。
1.甲、乙两台起重机在起吊货物时，甲的功率比乙大，则下列说法中正确的是（　　）A．甲做功一定多B．乙做功一定慢C．相同时间内，乙做功可能多D．做相同的功，甲需要的时间长
2．一小球由A点竖直上抛，经过B、C两个位置，且AB＝BC，如图所示，小球重力在AB、BC段做功分别为WAB、WBC，功率分别为PAB、PBC，则（　　）A．WAB＞WBC B．WAB＜WBCC．PAB＜PBC D．PAB＞PBC
3．两辆正在匀速行驶的汽车，功率相同，在相同的时间内两汽车通过的路程之比是3：1，下列说法正确的是（　　）A．两汽车所做功之比为3：1B．两汽车所做功之比为1：1C．两汽车所受牵引力之比为3：1D．两汽车的速度之比为1：3
4．一位体重为600N的同学在跳绳测试中，1min跳120次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（　　）A．48W B．4.8×103 WC．4.8×104 W D．4.8×105 W
5．如图，用大小相等的拉力F，分别沿竖直方向和水平方向拉物体，物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab＞tcd，运动距离sab＝scd，比较（a）（b）两种情况下拉力所做的功和功率（　　）A．ab 段做的功较多B．ab 段和 cd 段做的功一样多C．ab 段功率较大D．ab 段和 cd 段功率一样大
6．如图所示，周末晓丽和爷爷一起进行爬楼梯比赛，已知爷爷的体重是晓丽的2倍，从一楼爬到八楼爷爷用的时间是晓丽的3倍，若晓丽克服自身重力做功为W1、功率为P1，爷爷克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　）A．W1：W2＝2：3B．W1：W2＝1：1C．P1：P2＝3：2D．P1：P2＝1：6
7．跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱．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，求在这个过程中错误的是（　　）A．运动员下落的平均速度为10m/sB．重力做的功1.5×105JC．匀速下降时重力做功的功率3×103WD．整个过程中阻力做功的平均功率3×103W
8．下列说法中正确的是（　　）A．功率与时间成反比，所以只要时间短，功率就大B．由P＝W/t可知，功率的大小与功成正比，所以只要做的功多，功率就大C．功率大的机械比功率小的机械做的功多D．甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率就比乙的功率大
9．如图，某同学在水平地面上，用60N的水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重300N的物体，使它沿水平方向移动了10m，在该过程中以下说法正确的是（　　）A．物体重力所做的功为3000JB．物体的重力和物体所受地面的摩擦力是一对平衡力C．水平推力的功率为30WD．路面对物体的支持力和物体对路面的压力是一对平衡力
10．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图像分别是图乙中的图线①、②，两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（　　）A．F1＞F2，P1＞P2B．F1＝F2，P1＞P2C．F1＞F2，P1＝P2D．F1＝F2，P1＝P2
11．跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心的高度为6cm。若小明身体质量为50kg，则他1min内克服重力做功的功率为_____WA．75B．180C．60D．66
12．如图甲所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在10N水平拉力F的作用下, 物块(体积忽略不计)从区域①的最左端从静止开始运动, 在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块在区域①和②上运动的v﹣t图象。则（　　）A．区域①的粗糙程度比区域②的粗糙程度大B．物块在区域②上所受的摩擦力等于10NC．物块在区域③上运动的时间为1sD．拉力在区域①中做功的功率与区域②中相等
13．我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图是挖掘机和人同时开始工作到某时刻的情形，你认为 　　方式做功较快，理由是相同内甲做的功多；另一种方法是做相同的 　　，比较做功时间的多少。
14．某型号汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力为2000N，则汽车行驶过程中发动机的功率为 　 　W。
15．某班级组织了一次登楼梯比赛活动，从一楼匀速登上6m高的三楼，看谁的功率最大。已知小朱质量为50kg，则他上楼过程中做的功至少为 　　J，若要测得他上楼的功率还需要的条件：　　　　；如果不知道楼层的高度，　　（“能”或“不能”）比较两个体重已知（但不同）的同学上楼功率大小。
16．如图所示，用水平力推放在水平面上的物体使其做匀速直线运动。当物体运动的速度为0.3m/s时，对物体施加的推力为F1；当物体运动的速度为0.5m/s时，对物体施加的推力为F2，则在两次运动过程中，推力的功率之比P1：P2＝　 　。
17．如图所示，小华和小红一起坐在秋千凳上荡秋千，她们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中, 她们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的功率分别为P1、P2。则W1　　W2（＞/＜/＝），P1　　P2（＞/＜/＝）。
18．引体向上是体育中考的自选项目，动作要求如图所示：两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下巴须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂，即为完成1次。小林质量为60kg，正握单杠且两臂自然下垂伸直时，下巴与单杠的高度差是0.4m，他在某次测试中，1min内完成了12次引体向上。求：（g取10N/kg）（1）小林受到的重力是多少N？（2）则他完成1次引体向上至少做多少功？（3）整个测试过程中做功的平均功率至少是多少？
19．如图甲所示为目前佛山市通用的长鼻子校车，该型号校车满员时，人和车的总重量为2×104N，车轮的总着地面积为0.25m2。校车在平直公路上以恒定功率100kW，从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动20s后开始制动，再行驶100m停下。其v﹣t图象如图乙所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力为5×103N（g取10N/kg），求：（1）满员的校车静止在水平地面上时对地面的压强。（2）校车在平直公路上匀速行驶时的速度。（3）整个过程校车的平均速度。
20．一辆汽车重为2.5×104N，在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶10min，期间车受到的阻力为车重的0.08倍，求：（1）小汽车匀速行驶时受到的牵引力大小；（2）牵引力在10min内所做的功；（3）汽车的功率。