物理九年级全册4 功率教学课件ppt
展开(1)事例小明的教室在五楼,通常上楼需要1.5min,有一次他快速跑步上楼只用了40s。想一想:①小明在两种情况下,做的功是否相同? ②小明在两种情况下,做功的快慢是否相同?
分析: 小明上楼前后两次升高的高度h相同,因为重力相等,根据W=Fs=Gh可知,做功相等。 由于两次上楼所用时间不等,所以做功的快慢不同。
(2)欣赏视频—《做功的快慢》
总结:力做功不但有多少之分,而且还有快慢之分。怎样比较做功的快慢呢?
1 理解功率的概念。 2 知道功率的公式、单位,会用功率的公式解题。 3 3 能自己设计实验测量功率。
01 学习新课
知识一 比较做功的快慢
1. 探究不同机械做功的快慢
(1)如图所示,人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
因为人与起重机做功相同,起重机所用时间少,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?
因为做功时间相同,起重机做功多,所以起重机做功快。
(3)若时间和功都不相同,怎样比较做功的快慢呢?
下图中是三个人做功的情景,怎样比较他们做功的快慢呢?
比较方法:分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值,该比值越大,做功越快。 所以丙同学做功最快,甲同学做功最慢。
2. 总结:比较做功快慢的方法
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?
【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。
【例题1】如图所示,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,两人做功快慢相同B.大人与小孩做功相同,小孩做功快C.大人比小孩做功多,大人做功快D.大人比小孩做功多,小孩做功快
图中两人爬相同的楼梯,两人升高的高度相同,但由于大人的重力大于小孩的重力,根据W=Fs=Gh可知,大人比小孩做的功多。因为两人所用时间t相同,则大人做功快。
詹姆斯·瓦特(James Watt,1736年1月19日—1819年8月25日),英国发明家、企业家,第一次工业革命的重要人物,与著名制造商马修·博尔顿合作生产。
瓦特被誉为人类历史上最著名的发明家之一。在历史上最知名的229位发明家中,瓦特与爱迪生并列第一位。为纪念瓦特的贡献,国际单位制中的功率单位以瓦特命名。
1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进,使之成为“万能的原动机”,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,使人类进入“蒸汽时代”。
(5)物理学家——瓦特
(1)机器中的铭牌 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,机器的功率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。
3. 功率计算的推导公式
(2)应用 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,需要增大牵引力,所以要减小速度。货车在满载时需要的牵引力增大,只能减小车辆行驶的速度。
思考: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 ?
(1)测量人爬楼梯的功率
分析: 由P=W/t可知,要测量功率,必须测量爬楼梯所做的功W和所用的时间t。要测自已上楼做的功,根据功的公式W=Gh,需要知道体重G和楼的高度h,所以需要测出自己的质量m、楼层的高度h。
①实验原理:P=W/t.②实验器材:体重计(或磅秤)、刻度尺、停表。③实验步骤: 用体重计(或磅秤)测出自己的质量m; 用刻度尺测出所登楼层的高度h; 用停表测出自己上楼所用时间t; 计算出自己爬楼的功率。④功率表达式: P=W/t=Gh/t =mgh/t
①实验原理:P=W/t.②实验器材:电子秤、刻度尺和停表。③实验步骤: 用体重计(或磅秤)测出自己的质量m; 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; 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; 计算出自己引体向上的功率。④功率表达式: P=W/t=Gh/t =nmgh/t
(2)测量引体向上的功率
视频讲解——《测量引体向上的功率》
【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。
分析:因为是匀速提升大石头,大石头处于平衡状态。所以起重机对石头的拉力和石头的重力是平衡力,大小相等。求出拉力做的功,再求拉力的功率即可。
【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240 W,能以10.8 km/h的速度在平直的道路上连续匀速行驶10 km,则它在这个过程中受到的阻力为____N,行驶这10 km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
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
功与做功所用时间之比叫做功率。
1. 刘明用20N的水平推力使超市的购物车在水平路面上前进了15m,所用的时间是0.5min。在此过程中他做了多少功?功率是多大?
已知: t=0.5 min = 30 s F = 20 N s = 15 m求: W、P.解: W=Fs=20N×15m=300J. P=W/t=300J/30s=10W.
2. 一辆轿车在高速公路上以70kW的功率行驶10min。汽车发动机做了多少功?
已知: P=70kW =7×104 W,t=10 min = 600 s.求: W.解: W=Pt=7×104W×600s=4.2×107J.
3. 观察家中各种用电器的铭牌,记录其功率方面的数据,然后将这些用电器按功率由大到小的顺序排列。
家中功率比较大的用电器是空调,一般情况下功率约为2000W;其次是电加热类,如电吹风的功率大约1000W;电饭煲的功率约600W;电烤箱的功率约1000W;照明灯的功率比较小,如白炽灯的功率约40W;节能灯的功率约10W。
4. 如图所示是我国自行研制的具有国际先进水平的歼-10战斗机。已知发动机用1.22×105N的推力能使战斗机以二倍声速(设声速为340m/s)飞行,10s内发动机做了多少功?发动机的功率是多大?
已知: F=1.22×105N,v=2v声=680m/s, t=10s.求: W、P.解: W=Fs=Fvt=1.22×105N×680m/s×10s=8.30×108J. P=W/t= 8.30×108J /10s=8.30×107w
5 . 一位同学用20s从一楼走到三楼。他上楼时的功率可能是( )A.几瓦 B.几十瓦 C.几百瓦 D.几千瓦
可用将具体估计值代入公式进行计算。如设这一同学的质量为50kg,两层楼高6m,将这些估计值代入公式可得估算结果约为150W,由此可知答案应为C.
6. 引体向上是一种体育运动。在做引体向上时,双臂的拉力克服重力做功使身体上升。请根据自己的体验,用合适的物理量写出你做引体向上时的功率的表达式,并估算出功率的大小。
测量出自己的体重G、每次引体向上身体重心上升的高度h和每次引体向上所用的时间t(最好是几次的平均值T/n)。所用的公式为P=W/t=Gh/t=Ghn/T。取G=500N,高度h=0.5m,所用的时间t=10s,n=5。功率约为P=W/t=Gh/t= 500N× 0.5m × 5/10=125W。
04 综合提升训练
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。
“单位时间”内做的功,叫做功率,表示做功的快慢。功率取了相同的单位时间,即1s,所以是时间相同比较功。
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。
由题知,箱子在水平地面上运动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力做功为0J。小明对木箱做功为W=Fs=200N×4m=800J木箱又向前自由滑行了1m,因为木箱具有惯性而滑动,没有力的作用,故重力不做功。小明的功率为P=W/t=800J/10s=80W
3. 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
AB.对两个物体是大小相等的力F,两个物体在力F的方向上移动的距离都是s,根据W=Fs可知,两次力对物体做的功一样多,故AB不符题意;CD.两次所用的力对物体所做的功一样多,且所用的时间相同,根据P=W/t 知,功率的大小相同,故C符合题意,D不符合题意。
4.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:______________;(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______和_______ ;B、测出楼梯的总长度为s;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_____和_____ ;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 。
(1)进行爬楼梯比赛时,要克服重力做功,克服重力做功的功率 P=W/t=Gh/t=mgh/t 所以需用磅秤测人的质量m,用卷尺测竖直的高度h,用秒表测所用时间t。(2)由P=W/t=Gh/t=mgh/t可知,在小丽设计的测量步骤中,多余的是测出楼梯的总长度为L。故选B。(3)根据测量的物理量,实验记录表格如下所示:
5. 建筑工地上,水泥板质量为0.5t,起重机在10s内把它匀速提升到4m的高度,起重机提升重物的功率是多少? ( g取10 N/kg )
③起重机提升水泥板的功率是 P=W/t=2×104J/10s=2×103W
①起重机的拉力与物体所受的重力是平衡力,大小相等 F =G=mg= 0.5×1000kg×10N/kg = 5×103N
②物体在拉力的方向上移动的距离s=4m 所以起重机所做的功是W=Fs = 5×103N×4m=2×104J
6.如图1是古时劳动人民用工具抬起木料的情景,如图2中已知其中BO:OC=1:5,木料的重力为2×103N。(1)如图2,在B端有一木材对绳子的力F1为1×104N,当F2为大时,木料刚好被抬起?(3)随着时代发展,亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3用一吊车匀速向上提起木材,已知提升的功率为P=10kW,那这个吊车在10s内可以将该木料提升的高度为多高?
苏科版九年级全册5 机械效率教学课件ppt: 这是一份苏科版九年级全册<a href="/wl/tb_c16893_t3/?tag_id=26" target="_blank">5 机械效率教学课件ppt</a>,共56页。PPT课件主要包含了导入新课,1想一想,2议一议,学习目标,目录导航,实验表格,探究归纳,交流与评估,02课堂总结,课堂总结1等内容,欢迎下载使用。
苏科版九年级全册3 功教学课件ppt: 这是一份苏科版九年级全册<a href="/wl/tb_c16895_t3/?tag_id=26" target="_blank">3 功教学课件ppt</a>,共58页。PPT课件主要包含了导入新课,第三节功,学习目标,目录导航,02课堂总结,课堂总结1,课堂总结2,03实践与练习等内容,欢迎下载使用。
初中物理苏科版九年级全册2 滑轮教学ppt课件: 这是一份初中物理苏科版九年级全册<a href="/wl/tb_c16896_t3/?tag_id=26" target="_blank">2 滑轮教学ppt课件</a>,共1页。