2025年春新北師大版物理八年級下冊課件 第九章 機(jī)械和功 第四節(jié) 比較做功的快慢

第九章機(jī)械和功第四節(jié)比較做功的快慢北師·八年級物理下冊復(fù)習(xí)導(dǎo)入我們是如何比較運(yùn)動的快慢的？相同時(shí)間比路程相同路程比時(shí)間比單位時(shí)間內(nèi)通過的路程速度如果時(shí)間和路程都不相同呢？探究新知可見，不同的做功過程可能做功快慢不一樣。如何比較做功的快慢呢？把書包從一樓提到五樓，不論乘坐電梯上樓還是步行上樓，你對書包做功的多少都是一樣的，但所需的時(shí)間卻不同。1min10s知識點(diǎn)1比較做功快慢的方法誰做功更快？為什么？運(yùn)送同樣多的磚到同樣高的地方，起重機(jī)用的時(shí)間_____，說明起重機(jī)做功_____。61565短快誰做功更快？為什么？在相同的時(shí)間內(nèi)，用起重機(jī)比用滑輪組運(yùn)送的磚數(shù)量_____，說明起重機(jī)做功_____。6151215多快總結(jié)：做功的快慢與做功的多少和做功時(shí)間這兩個(gè)因素有關(guān)。比較做功快慢的方法：

方法一：W甲=W乙時(shí)，所用時(shí)間短的則做功快；方法二：t甲=t乙時(shí)，做功多的則做功快。如果做的功不同，時(shí)間也不相同，又怎樣來比較做功的快慢呢？比較物體運(yùn)動快慢方法一：時(shí)間相同，路程大的速度快。方法二：路程相同，用時(shí)少的速度快。方法三：看單位時(shí)間內(nèi)通過的路程v=s/t。比較做功的快慢方法一：時(shí)間相同，做功多的做功快。方法二：做功相同，用時(shí)少的做功快。方法三：看單位時(shí)間內(nèi)所做的功。知識點(diǎn)2功率2.定義：功與完成這些功所用的時(shí)間之比叫作功率。1.物理意義：描述做功的快慢。3.表達(dá)式：4.國際單位：焦耳（J）秒（s）焦耳/秒（J/s）

在物理學(xué)中，將瓦特作為功率的單位，簡稱瓦（W）。瓦特（W）1W=1J/s1kW=103W，1MW=106W物理意義：1W表示物體在1s內(nèi)所做的功為1J。功率與功的比較作用在物體的力在空間上的累積效果做功的快慢作用在物體上的力與物體沿力的方向通過的距離的乘積做功與完成這些功所用的時(shí)間之比WP焦耳（J）瓦特（W）W=FsW=Pt下列說法中正確的是（）A.物體做功越多，功率越大B.物體做功時(shí)間越短，功率越大C.物體做功時(shí)間越長，功率越大D.物體做功越快，功率越大D練習(xí)知識點(diǎn)3生產(chǎn)生活中的功率功率是機(jī)器的一個(gè)重要性能指標(biāo)。機(jī)器在1s內(nèi)做160kJ的功。功率160kW表示什么物理意義？人長時(shí)間運(yùn)動過程中的功率約為數(shù)十瓦馬長時(shí)間運(yùn)功過程中的功率為幾百瓦小汽車的功率可達(dá)100kW飛機(jī)發(fā)動機(jī)的功率可達(dá)1000kW高速動車組列車功率可達(dá)幾千千瓦至兩萬千瓦萬噸級遠(yuǎn)洋貨輪發(fā)動機(jī)的功率可達(dá)10000kW知識點(diǎn)4功率的計(jì)算例題公園里有一座山，山腳到山頂?shù)母叨葹?00m，在山腳與山頂之間建有空中纜車的索道。電動機(jī)用4min將一空中纜車從山腳運(yùn)送到山頂，需做功7.2×106J，該電動機(jī)對纜車做功的功率是多少？工人小李提著質(zhì)量為12kg的工具箱從山腳爬到山頂大約需要20min，小李對工具箱所施拉力做功的功率約為多少？（g

取10N/kg）分析：依據(jù)功率的定義，用電動機(jī)做的功與所用時(shí)間之比即可求出電動機(jī)對纜車做功的功率。求小李對工具箱所施拉力做功的功率，需要先求出小李對工具箱的拉力做的功。小李對工具箱的拉力大小等于工具箱所受重力的大小，在拉力方向上移動的距離為山腳與山頂?shù)母叨龋\(yùn)用功的計(jì)算公式就可以計(jì)算出拉力做的功，進(jìn)而求出功率。解：電動機(jī)做的功W1

=7.2×106J，所用時(shí)間

t1

=4×60s=240s。電動機(jī)對纜車做功的功率小李對工具箱的拉力做的功W2

=mgh，所用時(shí)間

t2

=20×60s=1200s。拉力做功的功率答：電動機(jī)對纜車做功的功率是3×104W，小李對工具箱所施拉力做功的功率是20W。采用兩種方式上山的過程中，小李對工具箱所施拉力大小相同，工具箱在力的方向上移動的距離相同，根據(jù)W=Fs可知小李對工具箱所施拉力做的功相同。小李徒步上山所用的時(shí)間比乘坐纜車所用的長，根據(jù)可知，采用乘坐纜車方式上山時(shí)拉力做功的功率大。工人小李提著工具箱分別采用徒步和乘坐纜車兩種方式從山腳到山頂。采用這兩種方式上山的過程中，小李對工具箱所施拉力做的功相同嗎？拉力做功的功率相同嗎？在解決功率問題時(shí)，首先需要明確是哪個(gè)力的功率，然后確定該力做的功和做功的時(shí)間，再根據(jù)功和功率的公式進(jìn)行求解。策略提煉一艘貨輪在長江某河段行駛，50s內(nèi)勻速通過200m的路程，其牽引力為5×105

N。求：（1）貨輪行駛的速度；（2）牽引力做的功；（3）牽引力的功率。練習(xí)說一說當(dāng)物體在力F的作用下，以速度v沿力的方向做勻速直線運(yùn)動時(shí)，力F做功的功率即，減小速度v就可以增大牽引力F，因此駕駛功率一定的汽車，有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)在上坡時(shí)總要減速行駛。?比較功率的方法比較功率的大小做功相同，時(shí)間越少，功率越大；時(shí)間相同，做功越多，功率越大F相同，v越大，功率越大；v相同，F(xiàn)越大，功率越大練習(xí)在平直公路上勻速行駛的汽車，發(fā)動機(jī)的實(shí)際輸出功率為60kW，速度為30m/s，則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.汽車受到的牽引力是2000NB.汽車受到的阻力是2000NC.牽引力做功是60000JD.行駛10s牽引力做功6×105JC√×√故阻力與牽引力相等t

未知W=Pt=6×104W×10s=6×105J√Pvt=10s幾位同學(xué)組成小組，測量每位同學(xué)提著重物從一樓爬到三樓的過程中對重物所施拉力做功的功率，看誰的功率最大。想一想，需要測出哪幾個(gè)物理量？用什么工具來測？怎樣測？與同學(xué)交流一下，看誰的設(shè)計(jì)方案更易操作。自我檢測1.對于正常工作的機(jī)械，關(guān)于其功率與所做的功，下列說法中正確的是（）功率大的機(jī)械做的功多功率大的機(jī)械做功用的時(shí)間少單位時(shí)間內(nèi)做的功越多，則功率越大功率大的機(jī)械做功快CD2.小明參加社區(qū)志愿服務(wù)，用水平恒力F將樓門口的箱子沿水平地面勻速推到電梯口處，已知小明對箱子的推力做功隨時(shí)間變化的情況如圖所示。若他完成推箱子的時(shí)間為20s，此過程中箱子所通過的路程為16m。求：（1）小明對箱子的推力做功的功率。（2）箱子在運(yùn)動過程中所受的滑動摩擦力的大小。解：（1）（2）推箱子的過程中推力做的功W'=Pt'=40W×20s=800J因?yàn)橄渥邮莿蛩龠\(yùn)動，所以3.如圖所示，某人通過滑輪組將一桶渣土從深井中勻速提升到地面。已知桶及渣土的總重為720N，井深為10m，人對繩子水平向右的拉力大小為380N，桶從井底被提升到地面所用的時(shí)間為90s。（1）求動滑輪下端繩子對桶的拉力做功的功率P1。（2）求人拉繩做功的功率P2。解：（1）將渣土勻速提升到地面所做的功W1=F1h=Gh=720N×10m=7200J則動滑輪下端繩子做功的功率（2）動滑輪上承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=2，人拉繩做的功W2=F2s=F2nh=380N×2×10m=7600J人拉繩做功的功率由上述計(jì)算結(jié)果可知P1<P2。人拉繩做功的功率比提升渣土做功的功率更大，則在相同時(shí)間內(nèi)，人拉繩做的功比克服物體重力做的功更多，這說明人用滑輪組提升物體時(shí)不光要克服物體的重力做功，還要克服動滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦力做功。（3）比較P1與P2的大小，你能發(fā)現(xiàn)什么？這說明了什么？4.汽車?yán)宪囎呱掀侣窌r(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)會降低車速，以便在汽車對拖車的拉力的功率一定的情況下，獲得對拖車更大的牽引力。請你用牽引力與速度的關(guān)系解釋其中的道理。由此可見，當(dāng)汽車功率一定時(shí)，速度越小，牽引力越大。汽車?yán)?/p>