初中8年级物理教案：第09讲 功率

初中8年级物理教案：第09讲 功率

辅导教案 学员姓名： 学科教师：‎ 年 级： 辅导科目： ‎ 授课日期 ‎××年××月××日 ‎ 时 间 A / B / C / D / E / F段 主 题 功率 教学内容 本次课的重点、难点，需要掌握的方法、技巧 ‎1.功率概念的建立，理解功率，知道功率的物理意义。‎ ‎2.能利用P=W/t进行简单计算，‎ ‎3.了解功率在实际生活中的应用 1. 功的概念，做功的2个必要因素：‎ ‎ ，‎ ‎ ，‎ ‎ 。‎ ‎2．如何比较运动快慢的？那做功快慢可以同样的方法比较吗？‎ 3. 功率概念的引入。控制变量法在功率的应用。‎ ‎ ‎ 基本概念：（1）物理意义：表示做功的快慢的物理量。‎ ‎（2）定义：单位时间内做的功叫功率。‎ ‎（3）公式：（v为物体做匀速直线运动的速度）‎ ‎（4）单位：瓦特（W）（国际单位制），常用单位有千瓦、马力。1马力＝735瓦特。‎ 一、功率的概念、物理意义的理解 例题1：关于功率的说法，正确的是( )‎ ‎ A.功率大的机器所作的功一定比功率小的机器大 B.单位时间内所做的功越多，其功率则越大 ‎ C.速度越大,功率越大 D.作用力越大,功率也越大 ‎【解析】单位时间内做的功叫功率，时间相同做功多的功率大，做功相同时间短的功率大。‎ ‎【答案】B 变式练习1：比较做功快慢有两种方法，一是在___________相同的情况下比较___________；二是在___________相同的情况下比较___________。以上运用的科学方法是___________。‎ ‎【答案】时间，做功多少，做功，时间长短，控制变量。‎ 变式练习2：请你设计一个测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验。（1）已提供的器材是秒表和皮尺，还需要的器材是_______________；（2）实验需要测量的物理量是__________、__________和__________。（3）请写出比较两位同学做功快慢的方法。‎ ‎【答案】磅秤（填测体重的器材都可以）、学生的重力，时间，高度。P=W/t=FS/t=Gh/t（方法合理即可）‎ 二、功率公式的应用 例题2：两台机器的功率之比为3：2，则在相同时间里，他们所做的功之比为___________；他们做相同的功，所用时间之比为___________。‎ ‎【解析】P1:P2=3:2,时间相同，W=Pt，则做功之比为3:2，做功相同，t=W/P，时间之比为2:3‎ ‎【答案】3:2,2:3‎ 变式练习1:引体向上是体能测试项目之一，引体时双臂的拉力使身体上升，并对身体做功．已知小明同学体重为500 牛，双臂拉力使身体上升高度为45 厘米，在1 分钟内共做了12 次引体向上。求：（1）小明共做了多少功？（2）小明做功的功率。‎ ‎【答案】W=FS=500N*(0.45m*12)=2700J,P=W/t=2700J/60S=45W 三、功率实验 例4：为了比较做功的快慢，甲、乙两位同学比赛搬砖，具体实验过程如下图：‎ 图7‎ ‎（1）比较图7（a）和（b）两图可得： 。‎ ‎ （2）比较图7（a）和（c）、（d）两图可得： 。‎ ‎【答案】（1）当所用时间相同时，做功越多，做功越快；‎ ‎ （2）当做功相同时，所用时间越少，做功越快。‎ 变式练习1：为了研究拉力做功的快慢，某同学设计了如下的实验进行研究。他把不同质量的物体匀速提升不同的高度，同时测出相应的所用时间，记录的实验数据如下表所示。已知表一所示实验拉力做功最快，表二其次，表三所示实验做功最慢。每一表格所示实验做功快慢相同。 ‎ 表一 表二 表三 实验 序号 拉力 ‎(牛)‎ 提升 高度 功 ‎(焦)‎ 所用 时间 实验 序号 拉力 ‎(牛)‎ 提升 高度 功 ‎(焦)‎ 所用 时间 实验 序号 拉力 ‎(牛)‎ 提升 高度 功 ‎(焦)‎ 所用 时间 ‎(米)‎ ‎(秒)‎ ‎(米)‎ ‎(秒)‎ ‎(米)‎ ‎(秒)‎ ‎1‎ ‎25‎ ‎0.80‎ ‎20‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎50‎ ‎0.20‎ ‎10‎ ‎2‎ ‎7‎ ‎10‎ ‎0.50‎ ‎5‎ ‎2‎ ‎2‎ ‎60‎ ‎0.50‎ ‎30‎ ‎3‎ ‎5‎ ‎80‎ ‎0.25‎ ‎20‎ ‎4‎ ‎8‎ ‎40‎ ‎0.25‎ ‎10‎ ‎4‎ ‎3‎ ‎200‎ ‎0.20‎ ‎40‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎100‎ ‎0.30‎ ‎30‎ ‎6‎ ‎9‎ ‎100‎ ‎0.20‎ ‎20‎ ‎8‎ ‎(1) 分析比较实验次数 ，可得出的初步结论是：在时间相同的情况下，拉力所做功越多，做功就越快。‎ ‎(2) 分析比较实验次数1、5、9（或2、6，或4、8），可得出的初步结论是： 。‎ ‎(3) 请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。‎ ‎(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及所给已知条件，可初步得出： ‎ ‎______________________________________________________________________。‎ ‎(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及所给已知条件，可初步得出： ‎ ‎______________________________________________________________________。‎ ‎【答案】（1）1、4、7或3、5、8；‎ ‎ （2）当做功相同时，做功时间越少，做功越快；‎ ‎ （3）（a）当做功多少与做功时间的比值相同时，做功快慢相同；‎ ‎ （b）当做功多少与做功时间的比值越大时，做功越快。‎ 四、功率在滑轮的应用 例5.如图所示，重为100 N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4 m／s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为5 N．不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦，则：‎ ‎(1)物体A受到水平面的摩擦力为多少牛?‎ ‎(2)若物体A匀速运动1min，则拉力F做功为多少焦?‎ ‎(3)若想减小拉力的大小，可以采取哪些方法?‎ ‎【解析】此题是功和滑轮结合的题目，即考查了滑轮的知识，同时也将功功率的内容放入。‎ （1） 物体匀速运动，所以物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，滑轮为动滑轮即省一半力，弹簧测力计示数为5N，则拉力为10N，物体受到的摩擦力为10N。‎ （1） ‎ 拉力做功注意点是物体移动的距离和拉力所在的绳子自由端移动的距离关系。‎ ‎【答案】(1)f=2F=2×5N=10N ‎ (2)s=vt=2×O.4 m／s×60s=48m ‎ W=Fs=5N×48m=240J ‎ (3)利用滑轮组拉物体；用滚动代替滑动，即在物体A下方铺圆柱形木棍，或在物体A下方装上轮子；减小水平面的粗糙程度，在水平面上涂润滑油．（答案合力均可）‎ 变式练习1：如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（ ） ‎ ‎ A.物体A受到水平面的摩擦力为5N ‎ B.拉力F的功率为4W ‎ C.若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J D.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力 ‎ ‎【答案】B 1. 摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示发动机 。摩托车发动机在5秒内可做功 。‎ 2. 质量为100千克的小车，在水平路面上匀速前进100米，拉力对小车做的功为6.5×103焦，水平拉力为______牛，小车受到的摩擦力为__________牛。‎ 3. 重力为29.4牛的木块从高处落下来的距离为2米，重力对木块所做的功为__________焦。木块在水平面上移动2米，重力对木块所做的功为__________焦。‎ 1. 小轿车的功率是120千瓦，它在0.5小时内行驶了45千米，轿车在0.5小时内所做的功W=______，轿车发动机的牵引力F=______。‎ 2. 功率相同的两辆汽车，各自在水平公路上做匀速直线运动，汽车甲在半小时内行驶15km，汽车乙在2min内行驶1200m，则（ ） ‎ A．两车牵引力之比为5︰6 B．两车发动机做功之比为1︰1‎ C．两车速度之比为1︰1 D．两车所受阻力之比为6︰5‎ ‎6.两位学生比赛爬竿，他们的质量之比为4:5，已知甲用18s爬到顶，乙用20s爬到顶，则两人匀速爬竿过程中所做功和功率大小是（ ）‎ A．甲学生做功较少，功率较大 B．甲学生做功较少，功率较小 C．甲学生做功较多，功率较大 D．甲学生做功较多，功率较小 ‎7.如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为5N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（ ） ‎ ‎ A.物体A受到水平面的摩擦力为5N ‎ B.拉力F的功率为4W ‎ C.若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J D.物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力 ‎ ‎8.一台功率为40kW的拖拉机，在平直的农田里以0.5m/s的速度耕田。求：‎ ‎(1)拖拉机在耕田时受到的阻力； ‎ ‎(2)拖拉机耕田1.5h，拖拉机所做的功。‎ ‎9.如图小明同学体重为50kg，背着重为60N的书包．求：‎ ‎(1) 小明背着书包从一楼走到了三楼的教室，在这过程中他做的功．‎ ‎(2)此过程小明用了20s．他做功的功率是多少．‎ ‎10.为了比较做功的快慢，甲、乙同学进行登楼比赛。他们记下了自己的质量，测量一个台阶的高度和台阶数，计算了每层楼的高度。并记下两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中。‎ ‎（1）分析比较表中实验序号1和4登梯做的功和所用的时间，可以判断出登楼做功快的学生是______。（选填“甲”或“乙”）。‎ ‎（2）分析比较表中实验序号l和2登梯做的功和所用的时间，可以判断出甲同学两次登楼做功较快的是第_____次。（选填“1”或“2”）‎ ‎（3）分析比较实验序号2和3，则可以通过比较______________________来确定哪位同学做功快。因此物理上用___________来表示做功快慢。‎ 学生 实验序号 学生的质量 ‎（千克）‎ 楼梯的高度 ‎（米）‎ 登梯做的功 ‎（焦耳）‎ 所用的时间 ‎（秒）‎ 甲 ‎1‎ ‎50‎ ‎3‎ ‎1470‎ ‎5‎ ‎2‎ ‎50‎ ‎3‎ ‎1470‎ ‎8‎ 乙 ‎3‎ ‎54‎ ‎6‎ ‎3175.2‎ ‎12‎ ‎4‎ ‎54‎ ‎3‎ ‎1587.6‎ ‎5‎ ‎（此环节设计时间在5-10分钟内）‎ ‎（教案中给到重难点/易错点等的总结条目。本环节以学生自我总结为主，TR根据教案中的总结进行引导为辅，为本次课做一个总结回顾；总结方式可以多种多样，如画思维导图、默想回忆、抢答形式等。）‎ ‎1. ‎ ‎2.‎ ‎3.‎ 1、 作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，这个力对物体做了___________。‎ 2、 做功的必要条件有两个：一是______________________；二是______________________。功的计算公式是___________，功的国际单位是___________。‎ 3、 大型塔式吊车使重物上升40米，是________力对_________做了功，瀑布从60米高处落下，是________力对________做了功。‎ ‎4、在水平桌面上滚动的小球受到桌子的支持力和重力的作用，在小球滚动时支持力对小球___________功，重力对小球___________功。（均选填“做”或“不做”）‎ ‎5、下列运动中的物体，没有力对其做功的是 ( )‎ ‎ A.在光滑水平面上作匀速直线滑动的物体 B.在水平轨道上匀速行驶的列车 ‎ C.从高处下落的雨滴 D.在草坪上滚动的足球 ‎6、如图所示，在水平面上的物体A 重为100 牛，当人用40 牛的拉力拉滑轮时，物体在水平面上做匀速运动，4 秒后物体前进了2 米，（不计自重和滑轮间的摩擦），则物体A与地面间的摩擦力是___________牛，人做的功率是___________瓦。 ‎ ‎ ‎ ‎7、某人用50牛的水平推力使一个质量为20千克的物体沿水平地面前进了5米，放手后，物体继续滑行了1.5米，此人对物体所作的功是 ( )‎ ‎ A.325焦 B.980焦 C.1274焦 D.250焦 ‎8、功率是表示物体___________的物理量，功率越大，表明做功___________，功率越小，表明做功___________。‎ ‎9、比较做功快慢有两种方法，一是在___________相同的情况下比较___________；二是在___________‎ 相同的情况下比较___________。以上运用的科学方法是___________。‎ ‎10、______________________叫做功率，它的公式是___________，功率的国际单位是___________。‎ ‎11、一台机器在5秒内做了20000焦的功，这台机器的功率是_________瓦，它表示_______________________________。‎ ‎12、小明用240牛的水平推力推动重为200牛的物体在水平地面上匀速前进4米，所用的时间20秒，在这个过程中，重力做功为___________焦，推力做功___________焦，推力做功功率为___________瓦。‎ ‎13、功率为10千瓦的拖拉机在平直公路上匀速前进，受到的阻力是2000牛，在半小时内拖拉机做了___________焦的功，前进了___________米。‎ ‎14、下列关于功率的说法，正确的是( )‎ ‎ A.做功快的机械功率一定大 B.做功多的机械功率一定大 C.做功时间短的机械功率一定大 D.做功长的机械功率一定大 ‎15、质量相等的两个人同时登山，甲先到达山顶，乙后到达山顶，他们都是匀速走上山的，则( )‎ A.甲比乙做功多 B.甲比乙功率大 C.甲比乙效率高 D.甲比乙省力 ‎16、某人用10牛的力在2秒钟内使物体移动了4米的距离，则( )‎ ‎ A.他对物体所做的功—定是40焦 B.他对物体所做的功不一定为40焦 ‎ C.它的功率为20瓦 D.它的功率为80瓦 ‎17、为了研究不同机械做功情况，某实验小组以载重卡车和小汽车为对象测了几组数据，两车都在平直公路上匀速行驶。‎ 机械 实验次数 牵引力（牛）‎ 速度（米/秒）‎ 做功时间（秒）‎ 做功（焦）‎ 载重卡车 ‎1‎ ‎3.6×104‎ ‎5‎ ‎30‎ ‎5.4×106‎ ‎2‎ ‎1.8×104‎ ‎10‎ ‎60‎ ‎1.08×107‎ 小汽车 ‎3‎ ‎1.2×103‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎3.6×105‎ ‎4‎ ‎6×102‎ ‎20‎ ‎450‎ ‎5.4×106‎ ‎（1）比较1和3 可得到：当___________相同时，___________做功越快；‎ ‎（2）比较___________可知：当不同机械做功相同时，___________做功越快；‎ ‎（3）通过比较实验次数1、2 和3、4可知：不同机械做功快慢是不同的，为了比较不同机械做功的快慢，引入了一个新的物理量叫___________。‎ ‎18、某小组同学研究物体做功快慢与哪些因素有关，他们分别用九台小电动机匀速提起不同重物，利用相关的仪器测出做功时间、重物的重力和提起的高度。并通过计算得出电动机做功的多少。该小组同学把九台小电动机分成三组。观察到每组的做功快慢相同。且第一组做功最快，第二组其次，第三组最慢。实验中有关数据分别如表一、表二、表三所示。‎ 表一 第一组 实验序号 做功（焦）‎ 做功时间（秒）‎ l ‎5‎ ‎2.5‎ ‎2‎ ‎10‎ ‎5.0‎ ‎3‎ l5‎ ‎7.5‎ 表二 第二组 实验序号 做功（焦）‎ 做功时间（秒）‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎4.0‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎8.0‎ ‎6‎ ‎15‎ ‎12.0‎ 表三 第三组 实验序号 做功（焦）‎ 做功时间（秒）‎ ‎7‎ ‎4‎ ‎4.0‎ ‎8‎ ‎8‎ ‎8.0‎ ‎9‎ ‎12‎ ‎12.0‎ ‎（1）分析比较实验序号___________的数据和相关条件，可得出初步的结论是：做相同的功，电动机所用时间越短，做功越快。‎ ‎（2）分析比较实验序号4与7（或5与8、或6与9）的数据和相关条件，可得出初步的结论是________________________________________________________________________________。 ‎ ‎（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据和相关条件，并归纳得出结论：‎ ‎ a、分析比较表一、表二或表三中的数据和观察到的现象，可初步得出：‎ ‎_____________________________________________________________________________________________；‎ ‎ b、分析比较表一、表二或表三中的数据和观察到的现象，可初步得出：‎ ‎_____________________________________________________________________________________________。‎ ‎【达标PK答案】1、每秒内做功1.6×103焦；8×105焦； 2、65；65； 3、58.8,；0；‎ ‎ 4、2.16×108焦；4.8×103牛 5、D 6、B 7、B ‎ 8、8×104N；2.16×108J ‎ 9、3300J；165w ‎ 10、（1）乙；（2）1；（3）做功与时间的比值；单位时间内做的功。‎ ‎【课后作业答案】1、做了功。2、对物体施加力，在力的方向上通过了一段距离，W=FS，焦耳。3、大吊车，重物。4、不做，不做。5、D。6、80，40。7,、D。8、做功快慢，越快，越慢。9、时间，做功多少，做功，时间长短，控制变量。10、单位时间做的功，P=W/t，瓦特。11、4000W，机器每秒做功5000焦。12、0,960,48。‎ ‎13、1.8*107，9000。14，A。15，B。16，B。17，（1）做功时间，做功越多。（2）1和4，时间越短。（3）功率。18，（1）1与4或2与5或3与6，（2）时间相同，电动机做功越多，做功越快，（3）电动机做功多少与做功时间的比值相同时，做功快慢相同。（4）电动机做功多少与做功时间比值越大时，做功越快。‎