发布时间 : 星期四 文章八年级物理下册第十一章第二节功率学案人教版更新完毕开始阅读bc17c7a09989680203d8ce2f0066f5335a816784
第2节 功率
学习目标
1.知道功率的物理定义。
2.知道计算功率的公式及功率的单位。 3.会用功率的公式进行简单的计算。
自主学习
学点一:探究比较做功快慢的方法
探究课题:测量的自身质量、从一楼匀速爬到四楼的时间,每层楼的高度大约3.7m,计算出各自爬楼所做的功。物体做功多,表示物体做功快吗?
情境1:做功相同,时间不同。
姓名 王海洋 宋万 吴莹莹 重力G/N 490 490 490 楼高h/m 11.1 11.1 11.1 时间t/s 17 21 22 功W/J 5439 5439 5439
问题:三位同学比较,谁做功快?比较的方法是什么?
情境2:时间相同,做功不同。
姓名 方俊 王海洋 卢长青 重力G/N 720 490 620 楼高h/m 11.1 11.1 11.1 时间t/s 17 17 17 功W/J 7992 5439 6882
问题:三位同学比较,谁做功快?比较的方法是什么?
情境3:时间不同,做功不同。
姓名 王顺 靳伟 重力G/N 560 520 楼高h/m 11.1 11.1 时间t/s 47 16 功W/J 6216 5772
问题:两位同学比较,谁做功快?比较的方法是什么?
归纳总结:比较做功快慢的方法: (1); (2); (3)。
学点二:功率
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自主学习:阅读课本P65~P66的内容,自主学习功率知识,回答下列问题: (1)物理学中用什么表示做功的快慢?
(2)什么是功率?功率为什么在数值上等于在单位时间内所做的功? (3)功率的计算公式是什么?每个物理量各表示什么意思?
(4)功率的国际单位是什么?工程上常用的单位是什么?它们之间的换算关系是怎样的? 归纳总结:
1.意义:功率是表示的物理量。
2.定义:功与做功所用时间之比叫做功率。功率在数值上等于。 3.公式:P=
4.单位:在国际制单位中,功率的单位是,简称,符号是。工程技术上还常用作为单位。换算关系:1kW=W,1W=J/s。
课堂检测
1.一位父亲与他5岁的儿子一起上楼,下列说法中错误的是( ) A.爬相同的楼梯,儿子体重小做的功少 B.爬相同的楼梯,父亲体重大做的功多
C.爬相同的楼梯,儿子比父亲先到达,儿子的功率一定大 D.爬相同的楼梯,父亲比儿子先到达,父亲的功率一定大
2.举重是我国的优势体育项目。一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起,如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式正确的是( )
A.W1=W2P1=P2B.W1>W2P1>P2 C.W1>W2P1=P2D.W1 3.如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率,下面所列的物理量中,不需要测量的是( ) A.小明的质量 B.单杠的高度 C.每次身体上升的高度 D.做“引体向上”所用的时间 4.一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为( ) 2345 A.4×10W B.4×10W C.1.8×10W D.1.8×10W 5.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动,他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较,可行的是( ) A.①B.①② C.②③D.①②③ 2 / 5 6.青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的2小时内,心脏做功约为J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高m。(g取10N/kg) 7.如图所示,挖土机和人同时挖土,挖土机和人相比,做功快,的功率大,这是采用在内比较的方法比较物体做功快慢的。另一种判断方法是:相同,比较多少。 -3 8.蚂蚁用10N的力拉着树叶,10s内树叶沿拉力方向前进了10cm,则蚂蚁对树叶做功为J,功率为W。 9.某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车进行观察研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间,并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图象如图所示。根据图象可知,2~5s内,小车的平均速度是;若小车受到的牵引力为200N,5~7s内小车牵引力的功率是。 10.为了测量人骑自行车的功率,某活动小组进行了如下实验:在离出发线5m、10m、20m、30m、……、70m的地方分别画上8条计时线,每条计时线附近站几个学生,手持停表。听到发令员的信号后,受测者全力骑车由出发线启动,同时全体学生都开始计时。自行车每到达一条计时线,站在该计时线上的学生就停止计时,记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下: 运动距离s/m 运动时间t/s (1)将下表填充完整。 运动距离/m 0~5 各段平均速度/ -1(m·s) 2.08 5~10 10~20 20~30 30~40 40~50 10.00 50~60 60~70 10.00 0 5 0 2.4 10 20 30 40 50 4.2 6.3 7.8 9.0 10.0 60 70 1112..0 0 4.76 6.67 8.33 从数据分析可知:该同学骑自行车由静到动的过程中,先加速后匀速。关于加速的原因正确的是( ) A.人骑自行车的牵引力等于阻力 B.人骑自行车的牵引力大于阻力 C.人骑自行车的牵引力小于阻力 D.都有可能 (2)本次实验中,设运动过程中,学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比,比例系数为15N·s/m,则在匀速运动过程中人骑自行车的牵引力为F=N,若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变,则P=W。 3 / 5 参考答案 自主探究 学点一:探究比较做功快慢的方法 (1)做功相同,比较时间的长短 (2)时间相同,比较做功的多少 (3)做功、时间均不同,比较功与时间比值的大小 学点二:功率 1.物体做功的快慢 2.物体单位时间内所做的功 3. 4.瓦特 瓦 W 千瓦 1000 1 课堂检测 1.C 解析:由功的公式W=Fs知,儿子体重小,爬相同的楼梯,儿子做功少,A、B两项正确; 如果儿子做功少,用的时间短,由功率公式P=知,不能确定儿子做功快,故C项错误;如 果儿子做功少,用的时间长,由功率公式P=知,儿子的功率小,D项正确。 2.B 解析:做功有两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。两位运动员对杠铃做的功W=Gh,杠铃重力相等,运动员的身高不相等,可知h1>h2,所以W1>W2;功 率P=,两次做功时间相同,W1>W2,所以P1>P2。 3.B 解析:根据功率公式P=可知,要测做“引体向上”时的功率,需测 小明的质量m,每次身体上升的高度h,做“引体向上”所用的时间t,不需测单杠的高度,B项符合题意。 4.B 解析:瀑布从高处落下,重力做功,水的重力是G=mg=18kg×10N/kg=180N,则重力做 4 的功是W=Gh=180N×100m=1.8×10J,做功的时间是下落的时间4.5s,而不是流过顶端的时 间。则做功的功率是P==4×103W。 5.D 解析:根据P=,测出m、t、h,即可比较爬楼的功率,①可行;控制 爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,根据W=Gh=mgh算出爬楼做的功,再根据 P=即可比较,②可行;控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,根据 4 / 5 P=知,算出体重和时间的比值即可比较出爬楼的功率,③可行。 6.答案:10800 21.6 解析:心脏做功约为W=Pt=1.5W×2×3600s=10800J,因为W=Gh=mgh,所以 h==21.6m。 7.答案:挖土机 挖土机 相同的时间 做功的多少 做功 时间 解析:功率反映物体做功的快慢,在做功的时间相同时,比较物体做功的多少,做的功越多,说明做功越快,功率越大;同理,物体做相同的功,所用的时间越短,做功越快,功率越大。 -4-5 8.答案:10 10 解析:蚂蚁对树叶施加了拉力,树叶在力的方向上通过了距离,故蚂蚁做的功 W=Fs=10-3N×0.1m=10-4J;所用时间为10s,则这段时间做功的功率为P==10-5W。 9.答案:0 400W 解析:由图象可知,横坐标表示小车运动的时间,纵坐标表示小车行驶的路程。在2~5s内,小车行驶的路程没变,处于静止状态,所以小车的平均速度是0。在5~7s内小车行驶的路 程为s=4m,则牵引力做功为W=Fs=200N×4m=800J,功率是P==400W。 10.答案:(1)2.78 10.00 B (2)150 1500 解析:(1)根据表格中的数据可知,5m点对应的时刻是2.4s,10m点对应的时刻是4.2s,所以从5m到10m这5m的路程,对应的时间是1.8s。根据速度公式可以求得此段路程的平均 速度:v=≈2.78m/s。同理可以求得从50m到60m这段路程的平均速度为10m/s。 自行车在行驶过程中,受到牵引力和阻力(包括摩擦力和空气阻力)的作用,由于是加速运动,所以不是平衡状态,受到的牵引力和阻力不是一对平衡力,两者不相等,牵引力大于阻力,B项正确。 (2)由题意知,阻力和速度的关系式是F阻=15N·s/m×v。当自行车匀速运动时,速度v为10m/s,代入关系式可得:F阻=15N·s/m×v=15N·s/m×10m/s=150N。由于此时做匀速直线运动,处于平衡状态,所以牵引力等于阻力,故此时的牵引力为150N。功率的计算公式 P==Fv。将匀速运动过程中的速度和牵引力代入公式,即可求得功 率:P=Fv=150N×10m/s=1500W。 5 / 5