1、11-4 功 率【教学目标】 1、知道功率的概念；知道功率的物理意义。2、能通过实例作图等多种方式来描述功率。3、知道功率的公式、单位，能用公式计算功率。4、能自己设计实验测量功率。【教学重点】 知道功率的公式、单位，能用公式计算功率。【教学难点】 设计实验测量功率。【实验器材】 多媒体材料【教学方法】 实验、探究、讨论、归纳【教学过程】教师活动 教 学 内 容 学生活动 教学媒体引入 做功不但有大小，而且有快慢。投影 质量为 50 千克的小明走上五楼的教室，通常需要 1.5 分钟，有一次他跑步上楼花了 40 秒。求他两次做功的大小，哪次做功快？分析、计算 多媒体讲解 （1）功率：物理意义：表
2、示物体做功的快慢。定义：单位时间内做的功。公式：P = W/t单位：焦耳/秒（J/s）用瓦特表示且：1 瓦特=1 焦耳/秒1 瓦特物理意义：1 秒内做 1 焦耳的功。常用单位：千瓦（KW）兆瓦（MW）看书、理解、记忆投影计算 小明上楼的功率 计算讲解 （2）一些物体的功率麻雀飞行的功率 8 瓦人骑自行车的功率 60-80 瓦195 柴油机功率 822 千瓦汽车起重机功率 320 千瓦内燃机车功率 256 兆瓦了解 多媒体演示并小结活动 估测人上楼的功率1、从物理学角度考虑，你认为人的功率可能与哪些因素有关？2、你如何证实自己的猜想？请设计出记录表格。讨论探究方法投影 实 验 表 格质量/千克重
3、力/牛顿 楼房高度/米做功/焦耳时间/秒 功率/瓦123讨论学生功率大小与哪些因素有关？你的猜想中哪些得到了证实？估算 骑自行车的功率；跳绳的功率；做引体向上的功率等掌握估算的方法讲解 （3）生活 物理 社会马力功率的一种单位1 马力735 瓦特了解投影 例题： 一辆汽车重 50000N，在平直公路上以 36 千米/小时的速度匀速行驶1 分钟，汽车在行驶中受到的阻力等于汽车重的 0.06 倍，求：（1）汽车在 1 分钟内做的功；（2）汽车发动机的功率。分析、完成 多媒体归纳 略 讨论本课主要内容投影布置作业 课本 P38 WWW1、2例题选讲例题 1：下列情况中，力对物体做了功的是（ ）A、用
4、力举着重物在空中不动 B、冰块在光滑的水平面上匀速运动C、手提重物在水平面上匀速运动 D、用力将木箱搬起来分析与解答判断是否对物体做功的依据就是做功的两个必要条件，只要同时满足“有力作用在物体上” 、 “物体在力的方向上通过了一段距离”这两个条件，就可判断这个力对物体做功了，否则就没有。重物被举在空中不动时，虽然受到了人对它向上的举力，但没有移动距离，故举力对重物没有做功。冰块在光滑的水平冰面上滑行，是由于惯性作用，并没有受到水平方向力的作用，所以没有力对冰块做功。手提重物在水平面上匀速运动，手提重物的力竖直向上，与重物运动方向垂直，所以拉力没有对物体做功。用力将木箱搬起来的过程中，同时具备了
5、做功的两个条件，所以本题选 D。通过以上分析，可发现没有对物体做功的三种情况：物体没有受到力的作用（由于惯性在运动） 、物体没有移动距离及物体运动方向与受力的方向垂直。例题 2：重 G 的物体在水平面上受水平向右的恒定拉力 F 作用时，由 A 移动到 B，又移到 C，如图 2 所示，已知 AB 段粗糙，BC 段较光滑，且 ，设拉力 F 在 AB 的过程中做功，在 BC 的过程中做功 ，则关于 与 大小关系正确1W2W12的是A、 B、 C、 D、不好判断 12:12:12:分析解答整个过程中，拉力大小、方向恒定不变，而移动方向也与力方向相同，所以根据功的计算关系 W=Fs 可得，做功大小与移动
6、距离成正比。本题中路面粗糙程度不同是一种干扰因素，它与拉力 F 做功的大小无关，当然应明确两段过程中物体并不都是作匀速运动。应选 B。例题 3：某人用一动滑轮将 100N 的重物匀速举高 2m，如图 3 所示，已知作用在绳子自由端的功为 60N，求人在此过程中做了多少功？分析解答首先明确本题要求的是人对物体做的功，也就是拉力所做功的 F 小，并不是动滑轮对物体做的功。由题可知人作用在绳子自由端的拉力为 60N，对应的绳子自由端在拉力作用下移动的距离是物体升高高度的两倍，即 。根据公式24shm。60240WFsNmJ对于动滑轮或滑轮组中功的计算，一定要弄清重物移动的距离和绳子自由端移动距离的关
7、系，根据题目要求，找出对应的力和移动距离，再利用公式 W=Fs 进行计算。例题 4：重 G=50N 的物体通过一个不计摩擦的定滑轮被悬挂，如图 4 所示。此时人拉绳自由端恰巧在滑轮正下方 A 点，现人拉绳慢慢地由 A 水平移到 B， ，OAhm 3sm则此过程中人做功为（ ）A、50J B、120J C、150J D、不好判断分析解答人在慢慢移动过程中，由于定滑轮的作用，人拉绳自由端的拉力大小始终与移动方向有一个交角，且交角在不断变化，按 W=Fs 的要求，利用初等数学显然是难以进行计算的，但从功的等效性看，当人由 AB 的过程 中，由于滑轮右侧拉绳被延长，因此左侧拉绳要偏短，即重物 G 要被
8、提高，因此人在此过程 中做功的多少就等于物体 G 被提升所做的功。从图上可知，G 被提升的高度就等于 与 长的OBA差，根据勾股定律，可知 ，由此可得，此过程 中，222435OBhsm重物 G 被升高 ，这样 。541m501GWNJ例题 5：下列说法中正确的是（ ）A、机器做的功越多，则功率就越大 B、机器做功的时间越短，功率就越大C、在相同时间内做的功越多，功率就越大 D、机器功率小，做功一定少分析与解答功和功率是两个不同的概念，功的大小表示做功的多少，而功率的大小表示做功的快慢。两者之间有一定的联系，又有本质的区别。做功多的不一定做功快，做功快的也不一定做功多，做功时间短的不一定做功快
9、。比较功率的大小，必须比较在相同时间内做功的多少，在相同时间内做功越多，则功率越大，故本题选 C。不能把做功的多少与做功的快慢相混淆，做功的多少取决于做功的两个必要条件，而功率的大小取决于做功的多少及做功所需时间。在比较做功快慢时使用了控制变量的研究方法。在相同时间内，做功多的功率就大，完成同样多的功，所用时间越少的功率就越大。例题 6：举重运动员质量为 150kg 的杠铃在 2s 内举高 2m，在空中停留 3s，则该运动员在前 2s 内的功率为多大？后 3s 的功率为多大？（g 取 10N/kg）分析与解答运动员举起杠铃所做的功可用公式 W=Fs 计算，其中 F 等于杠铃的重力G，s 等于杠
10、铃被举高的高度 h，所以公式又可写成 W=Gh，再用功率计算公式 算出WPt功率，要注意各阶段所做的功及对应的所用时间。杠铃的重力 。前 2s 内所做的功：150/150mgkNg。前 2s 内的功率： 。后 3s15023WhNJ 130152JPts杠铃停留在空中，运动员对杠铃没有做功，所以后 3s 内的功率 。在计算功率时应弄清要求的哪一段时间的功率，运算时应注意功和时间相对应。本题若要求在整个过程中运动员的平均功率是多大，就应用整个过程中运动员所做的功除以全过程的时间，即 。30623WJPts例题 7：如图 6 所示，不计滑轮、拉线质量及滑轮转动摩擦的影响，物体 A 重 150N，地面对物体 A 的滑动摩擦力的大小是物重的 0.2 倍，绳自由端在水平向右拉力 F 作用下恰能以 20cm/s 作匀速运动，则在 10s 内，拉力 F 的功率为多大？做多少功？分析与解答由滑轮组性质可得出动滑轮上有三段绳子，所以动滑轮拉物处对物体 A的拉力大小为绳自由端 F 的三倍。物体 A 在移动中属平衡状态，即满足水平方向的二力（拉力与摩擦力）平衡条件，再由题意给出的摩擦力是物重的 0.2 倍关系，即可解得。， ，0.2.1503fGN301fN， 。.2/WsPFvmsWt 20PtsJ
