人教版 八 年级 物理 教学设计 主备人 学科 课题 物理 时间 第十一章 功和机械能 第 2 节 功率 1. 理解功率的物理意义; 教 知识与技能 2. 掌握功率的单位及定义公式：P＝ W ，并能利用公式进行计算。 t 3. 理解并会用功率的计算公式 P=Fv。 学 1．通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。 过程与方法 目 2．通过体验建立功率概念的过程，学习比较的方法。 3．通过认识常见运动物体的功率大小，了解功率在实际应用的价值。 1. 培养学生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 标 情感态度与价值观 2. 培养学生对生活中的物理知识的学习兴趣，提高对科学的求知欲， 3. 培养学生乐于探索自然现象的兴趣。 教学重点 教学难点 1. 理解功率的概念和物理意义； 2.能用公式 P=W/t 解答相关的问题。 1.理解功率实际上是表示能量转化快慢的物理量； 2.应用功率的知识解决实际问题。 教具准备 多媒体课件 教学方法 类比法 讲授 启发 数据分析法 观察讨论法 教学过程设计 观察思考： 在建筑工地上将同一堆砖全部送到同一个楼顶上。一个是工人直接搬，一个是用吊车吊运。 这两 导 种方法：（1）做功的多少相同吗？ （２）做功的时间相同吗? 入 新 课 根据 W=Gh,把同一堆砖送到同一个楼顶上,做一样多的功。但用吊车和一个人来送，所用的时间 是不一样的。做功除了有大小之分，还有快慢的不同。 新课学习 教 一、功率 想想议议 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？ 学 分析：图中的两人爬相同的楼梯，两人升高的高度相同，但由于两人的质量不同，根据 过 W=Fs=Gh=mgh 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 问题:力做功有多少的不同，还有快慢之分。那么怎样表示做功的快慢？ 比较物体做功快慢的方法： 程 (1)做功相同时，比较物体做功时间的长短，时间短的做功快。 (2)做功时间相同时，比较物体做功的多少，做功越多，做功越快。 在“想想议议”中，“爷孙爬楼”的问题： 孙女和爷爷的体重不同，他们都是从一楼爬到四楼，做功多少不同，孙女和爷爷用时也不同，在 做功和时间都不相等的情况下，怎样比较他们做功的快慢？ 就像用速度表示运动的快慢一样，在物理学中，为了表示做功的快慢，引入了功率这个物理量。 1. 功率的物理意义：表示物体做功的快慢． 2.功率的定义：功与完成这些功所用时间之比叫做功率． 3.公式: P＝ W t 4.单位: 国际单位：焦/秒 教 专门名称：瓦特 ,符号 W. 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。 常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW): 1kW=103W，1MW=103kW 学 5.功率是机器的主要技术性能之一 瓦 特 James Watt: 英 国 发 明 家 （ 1736-1819 ） 一般机器上都有一个小牌子叫作铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。选购机器时，要 根据实际需要选择功率合适的机器。 过 配用功率：22.2KW 程 铭牌上的轴功率，是指水泵在正常的情况下，水泵轴从动力机械得到的功率，配套功率是指与这 台水泵配套的动力机的功率．如果用电动机带动这台水泵，就应选择功率是 22.2 kW 的电动机． 电动机的功率比 22.2 kW 小，带不动水泵；比 22.2 kW 大，是一种浪费．就像小马拉大车，拉 不动，大马拉小车，又没有充分发挥马的作用一样． 在购买和选用机器时，要仔细看一看它的 铭牌，了解它的性能是不是符合要求． 6.一些常见的功率 骑车功率约 70 W 百米飞人的功率可达 1kW 轿车的功率约可达 200 kW 教 电力机车的功率可达 5 000 kW 鲸游动时功率可达 350kW 万吨豪华游轮的功率可达 1 万 kW 想想做做 测量人爬楼梯的功率 设计实验，如何测量出你爬楼梯的功率？ 思考：1.测量功率的公式？ 学 2.指出应测量的物理量？3.应选择的测量工具？ 分析：由 P=W/t 可知，要测量功率，必须测量爬楼梯所做的功 W 和所用的时间 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。 实验器材： 体重计，皮尺，秒表。 过 实验步骤： (1)用体重计测出自己的质量 m，求出自己的重力 G。 (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 = mgh/t 求出人上楼的功率 P。 程 二、功率的计算 计算功率的两种方法 1.利用定义式 P= 计算,此式适用于任何情况。 W——某个力做的功——焦耳（J） t——做这些功所用的时间——秒（s） P——这个力做功的功率—瓦特（W）或焦耳每秒（J/s） 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. 利用推导式 P=Fv 计算,此式适用于物体在恒力作用下做匀速直线运动的情况,只要问题中出现 教 速度及力,优先考虑该式。 物体受拉力 F，沿拉力方向做匀速直线运动时，拉力 F 的功率： F 表示物体受的力，v 表示物体的运动速度。 学 适用条件：物体做匀速直线运动，F 与 v 在同一条直线上。 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？ 过 分析：机车发动机的功率是一定的，牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车 辆的牵引力增大。 程 由 P=Fv 可知，当功率 P 一定时，速度 v 越小，力 F 越大；当力 F 一定时，功率 P 越大，速度 v 越大；当速度 v 一定时，功率 P 越大，力 F 越大。 例题：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。 解：因为匀速提升，起重机提升大石头的拉力与大石头的重力相等，即： F= G=6×103kg×10N/kg=6×104N 大石头在拉力的方向上移动的距离：s=1m 所以拉力做的功：W = FS =6×104N×1m=6×104J. 课堂小结 教 学 过 程 课堂练习 1.（2020 丹东）根据所学的物理知识和生活经验，你认为下列数据最接近实际的是 A．操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为 5m B．乒乓球比赛所用球拍的质量约为 2kg C．优秀运动员短时间运动的功率约为 1kW D．在公园进行体育锻炼时舒适的温度约为 37℃ 【答案】C 【解析】A．操场篮球架上的篮圈距地面的高度约为 3m，故 A 不符合题意； B．乒乓球比赛所用球拍的质量约为 90g，故 B 不符合题意； C．运动员一秒钟把生物质能转化为机械能的功率是 1000W，故 C 符合题意； D．在公园进行体育锻炼时舒适的温度约为 20℃，故 D 不符合题意。故选 C。 2.（2020 沈阳）打篮球是同学们喜欢的体育运动。关于它的描述正确的是（ ） A．篮球抛出后，由于受到惯性力继续向前运动 B．篮球离手后在空中飞行过程中，人对篮球做了功 C．篮球下落过程中，重力做功的功率不变 D．篮球由运动到静止，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】D 教 【解析】A．篮球抛出后，由于篮球具有惯性，继续向前运动，故 A 错误； B．篮球离手后在空中飞行过程中，人对篮球没有力的作用，所以对篮球不做功，故 B 错误； C．篮球在下落过程中，重力不变，速度越来越快，由 P=Fv=Gv。可知，该过程中重力做功的功率变大，故 C 错误； D．篮球由运动到静止，篮球的运动状态发生改变，说明力可以改变物体的运动状态，故 D 正确。 学 故选 D。 3.（2020 淮安）小明两次分别用时 90s、40s 从一楼爬到五楼，小明的体重与前后两次上升的 高度均不变，比较两次爬楼过程（　　） A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大 C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大 【答案】B 过 【解析】AC．由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变，因此由 W  Fs  Gh 可知，两次 所做的功相同，故 AC 错误； BD．两次所做的功相同，由 P  W 可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故 B 正 t 确，D 错误。故选 B。 程 4.（2020 湘潭）功与完成这些功所用时间之比叫功率，下列哪个不是功率的单位（　　） A．千瓦时 B．焦/秒 C．瓦特 D．千瓦 【答案】A 【解析】A、千瓦时是电功的单位，1 千瓦时＝3.6×106 焦耳。故 A 不是功率单位。 B、根据功率的定义：功与时间之比，可得出功率单位是焦/秒。故 B 是功率单位。 C、瓦特是功率的国际单位，故 C 是功率的单位。 D、千瓦是功率的常用单位，1 千瓦＝1000 瓦，故 D 是功率单位。故选：A。 5.（2020 随州）物块在水平拉力 F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图）， 其中 AB=CD=10m。已知物块在 AB 段和 CD 段分别以 2m/s 和 5m/s 的速度匀速运动，且在 AB 段、CD 段所受摩擦阻力分别为 1N 和 2N，则以下判断正确的是（　　） A．该物块在 CD 段的惯性比 AB 段大 B．该物块通过 AB 段和 CD 段所用的时间之比为 2∶5 C．拉力 F 在 AB 段所做的功为 20J 教 D．拉力 F 在 CD 段做功的功率为 10W 【答案】D 【解析】A．惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故 A 错误； B．由题知，物块在 AB 段和 CD 段的速度之比为 2∶5，AB 和 CD 距离相等，则该物块通过 AB 段 和 CD 段所用的时间之比为 5∶2，故 B 错误； C．物块在 AB 段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力 F 在 AB 段所做的功： 学 W=FABsAB=fABsAB=1N �10m=10J。故 C 错误； D．物块在 CD 段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力 F 在 CD 段做功的功率： P=FCDvCD=fCDvCD=2N �5m/s=10