2020八年级物理下册 第二节 功率

2020八年级物理下册 第二节 功率

第二节 功率 一、课程实施标准 知识内容 完成时间 课标标准 内容细目 教学实施具体要求 评价方式 功率 ‎2课时 ‎1、理解功和功率 ‎2、能用生活中的实例解释功和功率的含义 ‎1、功率的概念 ‎2、功率的单位及换算 ‎3、运用功率公式解决有关问题 ‎1、结合实例知道功率的概念和物理意义 ‎2、能用生活、生产中的实例解释功率的含义 ‎3、理解功率的概念，会计算功率 ‎4、会测量人上楼或者跳绳的功率 口试 纸笔 测试 二、教学重点、难点 重点：功率的概念的理解。‎ 难点：功率的计算。‎ 三、知识要点 ‎（一）功率概念的建立 ‎1．回忆如何比较物体运动的快慢？‎ 方法一：_____________相同，比较路程，路程长的，运动快。‎ 方法二：_____________相同，比较____________，__________的，运动快。‎ 方法三：时间不同，路程也不相同，比较__________________________。‎ ‎【答案】时间；路程；时间；时间短；速度 ‎2．实例：‎ ‎（1）小强题中500N，在5s内跑到‎5m高的楼上，则小强做了_____________J的功。‎ ‎（2）小明题中500N，在10s内走到‎5m高的楼上，则小明做了____________J的功。‎ ‎（3）小红题中400N，在10s内跑到‎6m高的楼上，则小红做了____________J的功。‎ 问题：‎ 小强和小明，_________做功快，你是怎么比较出来的？_______________________________。‎ 小明和小红，_________做功快，你是怎么比较出来的？_______________________________。‎ 7‎ 归纳：比较做功的快慢必须考虑的两个因素：做功的多少盒做功的时间。‎ 问题：‎ 做做功的都是和所用时间都不相同的情况下，怎样比较做功的快慢？‎ 小红和小强，_________做功快，你是怎样比较出来的？__________________________。‎ ‎【答案】2500J；2500J；2400J；小强；做功相同时，小强所用时间少；小红；时间相同时，小红做功多；小强；P=W/t小强功率大，所以小强做功快 ‎3．用比较法建立功率的概念 比较运动的快慢 比较做功的快慢 比较方法 通过相同的路程，比较运动时间 运动时间相同，比较路程 引入物理概念 速度 物理意义：表示物体运动的快慢 功率 物理意义：‎ 概念：物体通过的路程与时间之比 概念：‎ 公式v=s/t 公式：‎ ‎【答案】‎ 比较运动的快慢 比较做功的快慢 比较方法 通过相同的路程，比较运动时间 做相同的功，比较做功时间 运动时间相同，比较路程 做功时间相同，比较做功的多少 引入物理概念 速度 物理意义：表示物体运动的快慢 功率 物理意义：表示物体做功的快慢 概念：物体通过的路程与时间之比 概念：物体做功的多少与时间之比 公式v=s/t 公式：P=W/t ‎（二）功率 ‎1．物理意义：表示物体___________________________________________________________。‎ ‎2．物理量符号：___________。‎ ‎3．定义：________与__________之比叫功率，功率在数值上等于_______________________。‎ ‎4．（1）公式：P=______________ 导出W=___________、t=____________。‎ 7‎ W—— 功 —— 焦耳 —— J t——___________——___________——______________‎ P——___________——___________——______________‎ ‎（2）推导：由P=W/t=________=__________‎ 公式变形：P=________________ 导出F=__________、v=_______．．‎ F—— 力 —— 牛顿 —— N v——___________——___________——______________‎ P——___________——___________——______________‎ 说明：拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；速度v跟拉力F必须对应，即v必须是收到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。‎ ‎5．单位 ‎（1）国际单位：__________，简称____________，符号__________。‎ ‎（2）常用单位：__________，符号____________ 关系：1kW=__________W ‎（3）1W=__________J/s ‎1W的物理意义：_____________________________________________________。‎ ‎【答案】1．单位时间内做功多少的物理量；2．P；3．功；做功时间；单位时间内做功多少的物理量；4．（1）W/t；Pt；W/P；时间；秒；s；功率；瓦特；W；（2）FS/t；Fv；Fv；P/v；P/F；速度；米每秒；m/s；功率；瓦特；W；5．（1）瓦特；瓦；W；（2）千瓦；kW；1000；（3）1；物理每秒做功一焦耳或物体单位时间内做功1焦耳 练习：甲机器的功率是5000W，它表示这台机器____________________________。乙机器的功率是8000W，这两台机器中___________机器做功快。‎ ‎【答案】单位时间内做功5000J；乙了解：优秀运动员短时间运动的功率约为一千瓦；小轿车的功率为数十千瓦至数百千瓦；电力机车和内燃机车的功率为数千千瓦；万吨级远洋货轮的功率可达一万千瓦以上。‎ 四、典型例题 例1．大石头质量为6t，起重机的吊钩15s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？（取g=10N/kg）‎ ‎【答案】6t=‎6000kg；G=mg=‎6000kg×10N/kg=6×104N；P=Fs/t=6×104N×‎1m/15s=4000W ‎【难易】较易 ‎【考点】功率公式的应用 7‎ ‎【解析】本题主要考察学生对于功率公式的理解以及应用，克服重力所做的功为起重机所做的功，则功率就是提升石头的功率 例2．功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由平均功率是0．4kW的耕牛去完成需要多长时间？‎ ‎【答案】25kW=2.5×104W ；4h=1.44×104s；0.4Kw=400W； W=Pt=2.5×104W×1.44×104s=3.6×108J，根据公式W=Pt得到t=W/P=3.6×108J/400W=0.9×106s=250h ‎【难易】中等 ‎【考点】功率公式的应用以及变形 ‎【解析】拖拉机和耕牛对于所做的功是完全相同的，故需要计算出总功的大小，再用功率公式变形，计算出所需时间长短 例3．一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为200kW，速度为72kW/h，汽车行驶2h，发动机所做的功是多少？卡车的牵引力是多少？‎ ‎【答案】200kW=2×105W ；2h=7.2×103s ；‎72km/h=‎20m/s；W=Pt=2×105W×7.2×103s=1.44×109J；根据公式P=Fv得到F=P/v=1.44×109J/‎20m/s=7.2×108N ‎【难易】中等 ‎【考点】功率公式的应用以及变形的应用 ‎【解析】根据电功公式可以求出卡车匀速行驶2h时所做的功，根据公式P=Fv得到变形公式求出牵引力大小 例4．高出水面‎30m处有一个容积是‎60m3‎的蓄水池，要用一台离心式水泵抽水给蓄水池，1h能把水池充满即可，这台水泵的功率至少是多少kW？（取g=10N/kg）‎ ‎【答案】1h=3.6×103s ；m=ρv=1×‎103kg/m3×‎60m3‎=6×‎104kg；G=mg=6×‎104kg×10N/kg=6×105N；P=Fs/t=6×105N×‎30m/3.6×103s=5000W=5kW ‎【难易】中等 ‎【考点】功率公式的灵活应用 ‎【解析】这里水泵做功的功率就是克服水重力做功的功率，故求出克服水重力做功功率就可以求出水泵的功率 例5．一辆汽车匀速行驶时收到的摩擦力为40000N，速度可达‎72Km/h。求：‎ ‎（1）该汽车发动机的功率是多少？‎ ‎（2）若将汽车发动机装在汽船上，匀速行驶时的速度只能达到‎10m/s，则汽车行驶时收到的摩擦力为多少？（设发动机功率恒定不变）‎ 7‎ ‎【答案】（1）P=Fv=4×104N×‎20m/s=8×105W；（2）根据公式P=Fv得到F=P/v=8×105W/‎10m/s=8×104N ‎【难易】中等 ‎【考点】功率公式的灵活应用 ‎【解析】（1）根据功率公式P=Fv得到发动机功率；（2）由于船做匀速直线运动，故船受到的牵引力等于摩擦力，再根据公式求解出牵引力 五、课堂反馈 ‎1．根据上面所学，试着完成下面几个简单的判断 ‎（1）做功快，功率大；做功慢，功率小；（ ）‎ ‎【答案】√‎ ‎【难易】较易 ‎【考点】功率的物理意义 ‎【解析】功率的物理意义：物体做功快慢的物理量 ‎（2）做功多，功率大；做功少，功率小；（ ）‎ ‎【答案】×‎ ‎【难易】较易 ‎【考点】功率的物理意义 ‎【解析】功率的物理意义：物体做功快慢的物理量，与做功多少无关 ‎（3）做功时间短，功率大；做功时间长，功率小；（ ）‎ ‎【答案】×‎ ‎【难易】较易 ‎【考点】功率的物理意义理解 ‎【解析】当做功相同时，时间越短，功率越大；时间越长，功率越小 ‎（4）相同时间内做功多，功率大；相同时间内做功少，功率小：（ ）‎ ‎【答案】√‎ ‎【难易】较易 ‎【考点】功率与时间关系 ‎【解析】当时间相同时，做功越多，功率越大；做功越少，功率越小 ‎（5）完成相同的功时间短，功率大；完成相同的功时间长，功率小；（ ）‎ ‎【答案】√‎ 7‎ ‎【难易】较易 ‎【考点】功率与时间关系 ‎【解析】当做功相同时，所用时间越短，功率越大，反之功率越小 ‎2．关于功率，下列说法中正确的是 A．功率是说明做功多少的物理量 B．功率是说明力做功快慢的物理量 C．做功时间越长，功率一定小 D．力做功越多，功率一定大 ‎【答案】B ‎【难易】较易 ‎【考点】功率的物理意义 ‎【解析】功率的物理意义：物体做功快慢的物理量 ‎3．小明和爸爸一起去登山，登山顶时，小明用了20min，爸爸用了25min，爸的体重是小明的1．5倍，则小明与爸爸的登功率之比为 A．5：6 B．6:‎5 C．15:8 D．8:15‎ ‎【答案】A ‎【难易】中等 ‎【考点】功率的比例计算 ‎【解析】20min=1200s；25min=1500s；P1=W/t=Fs/t=G1s/t；P2=G2s/t；经计算得P1：P2=5：6‎ ‎4．甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相等的时间内匀速通过的距离之比s甲：s乙=2:1．那么 A．两辆汽车的牵引力F甲：F乙=1:2‎ B．两辆汽车的牵引力F甲：F乙=2:1‎ C．两辆汽车做的功之比W甲：W乙=1:2‎ D．两辆汽车做的功之比W甲：W乙=1:2‎ A ‎【难易】中等 ‎【考点】功率的比例计算 ‎【解析】根据功率公式P=W/t得到W=Pt，则当功率一定时，功与做功时间成正比，则两车做功之比为1:1；而F=W/s，F甲：F乙=1:2‎ ‎5．班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是 ‎①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间 7‎ ‎③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度 A．②④ B．①④ C．①②③ D．②‎ ‎【答案】C ‎【难易】较易 ‎【考点】功率在生活中的应用 ‎【解析】根据功率公式P=W/t=Fs/t=Gh/t，故需要的测量的有学生重力，楼层高度，以及所需时间 ‎6．如图所示，一个质量为‎50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0．‎2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）‎ A．1200W B．10W C．12W D．120W ‎【答案】D ‎【难易】中等 ‎【考点】功率公式的应用 ‎【解析】P=W/t=Fs/t=Fv=500N×‎0.24m/s=120w ‎7．粗糙水平地面上有一个重为100N的物体。用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了‎10m，在此过程中 A．重力做功的功率为100W B．支持力做功的功率为100W C．拉力做功的功率为200W D．拉力做功的功率为20W ‎【答案】D ‎【难易】中等 ‎【考点】功率的计算 ‎【解析】P=Fs/t=20N×‎10m/10s=20w 7‎