人 教 版 八 年 级 物 理 下 册第十一章第十一章 功和机械能功和机械能第2节 功率猫街中学 邓迎杰1.1.什么是功？功的两个必要因素是什么？什么是功？功的两个必要因素是什么？2. .功的计算公式是什么？功的单位？功的计算公式是什么？功的单位？3.3.某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以下的过程中，他对水桶是否有做功。下的过程中，他对水桶是否有做功。(1)(1)提水提水沿楼梯走到二楼；沿楼梯走到二楼；(2)(2)提水沿走廊走到教室门提水沿走廊走到教室门口；口；(3)(3)提水在门口站一会儿。提水在门口站一会儿。4.4.把把一一个个重重力力为为G G的的物物体体提提到到h h的的高高度度，所所做的功为多少？做的功为多少？ 农民伯伯用一台拖拉机匀速耕地，半小时农民伯伯用一台拖拉机匀速耕地，半小时耕完一块地耕完一块地, ,若由一头牛来完成这些工作，则若由一头牛来完成这些工作，则需一天需一天 的时间，问拖拉机与牛的时间，问拖拉机与牛做功的本领做功的本领相同吗？谁做功快？相同吗？谁做功快？不同的物体做功的快慢一般是不同不同的物体做功的快慢一般是不同的。的。 想想议议想想议议 他们爬相同的他们爬相同的楼时，做功相等吗楼时，做功相等吗？做功的快慢一样？做功的快慢一样吗？吗？人与起重机，哪个做功快？人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？你是怎样比较出来的？做一样多的功，所用时间不同。做一样多的功，所用时间不同。甲甲乙乙在相同的时间内，做功多少不一样。在相同的时间内，做功多少不一样。人与起重机，哪个做功快？人与起重机，哪个做功快？你是怎样比较出来的？你是怎样比较出来的？甲甲乙乙比较做功快慢的方法比较做功快慢的方法方法一：方法一：W甲甲=W乙乙时，用时间短的则做功快；时，用时间短的则做功快；方法二：方法二：t甲甲=t乙乙时，做功多的则做功快。时，做功多的则做功快。若时间和做功都不相同，怎样去比较做功若时间和做功都不相同，怎样去比较做功的快慢呢的快慢呢甲甲乙乙1功与时间之比叫做功率功与时间之比叫做功率 表示单位时间内所做的功。表示单位时间内所做的功。2表达式表达式一、功率一、功率3国际单位：国际单位：常用单位：常用单位：1kW=103W1MW=106WP焦耳焦耳秒秒瓦特瓦特焦耳焦耳/秒秒( (瓦瓦、W) )例例甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块每块砖物重为砖物重为10N，楼高为，楼高为3m，他们搬砖的数量和所他们搬砖的数量和所用的时间如下表：用的时间如下表：甲甲乙乙丙丙砖数（块）砖数（块）202015做功（做功（J）时间（时间（min）102020甲、乙、丙做功分别是多少？甲、乙、丙做功分别是多少？600450600甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？ 应选取同一标准进行比较应选取同一标准进行比较比较做功快慢的比较做功快慢的一般方法一般方法甲甲乙乙丙丙砖数（块）砖数（块）202015做功（做功（J）时间（时间（min）102020600450600603022.5 选取时间为标准进行比较选取时间为标准进行比较功与做功时间的比表示物体做功的快慢功与做功时间的比表示物体做功的快慢( (J/min) )在瓦特之前，已经有纽科门在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了率低，瓦特花了10年时间，研制年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。为瓦特，简称瓦。瓦特瓦特JamesWatt英国英国17361819功率功率70W表示：在表示：在1s内做了内做了70J的功。的功。功率功率70W表示什么物理意义？表示什么物理意义？(1)(1)当功率当功率p p一定时，牵引力一定时，牵引力F F和和v v之间关系如何之间关系如何? ?(2)(2)当速度当速度v v一定时，牵引力一定时，牵引力F F和和P P之间关系如何之间关系如何? ?(3)(3)当牵引力当牵引力F F一定时，功率一定时，功率P P和速度和速度V V之间有什么关系之间有什么关系? ?若保持若保持P不变，则不变，则F与与v成反比；成反比；若保持若保持v不变，则不变，则P与与F成正比；成正比；若保持若保持F不变，则不变，则P与与v成成正正比；比； 在汽车等交通工具一类问题中，式中在汽车等交通工具一类问题中，式中P P 为为发动机的实际功率，发动机的实际功率，F F 为发动机的牵引力，为发动机的牵引力，v v为汽车的瞬时速度。为汽车的瞬时速度。若力与位移（或速度）的方向在同一直线，如图若力与位移（或速度）的方向在同一直线，如图P=t tP=t tv=t tv功率的另一种表达形式功率的另一种表达形式FFFsv(1)(1)汽车以恒定功率上坡，汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？驾驶员应如何操作？讨论汽车的上坡方式讨论汽车的上坡方式答：汽车以恒定功率上答：汽车以恒定功率上坡，上坡需要较大的牵坡，上坡需要较大的牵引力，根据引力，根据，P一定时，需增大一定时，需增大F，则，则需减小速度需减小速度v，驾驶员，驾驶员如何减速，即换档（变如何减速，即换档（变速调节装置）速调节装置）（提示：上坡需要较大的牵引力）（提示：上坡需要较大的牵引力）(1)(1)汽车以恒定功率上坡，汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？驾驶员应如何操作？讨论汽车的上坡方式讨论汽车的上坡方式答：汽车以恒定功率上答：汽车以恒定功率上坡，上坡需要较大的牵坡，上坡需要较大的牵引力，根据引力，根据，P一定时，需增大一定时，需增大F，则，则需减小速度需减小速度v，驾驶员，驾驶员如何减速，即换档（变如何减速，即换档（变速调节装置）速调节装置）（提示：上坡需要较大的牵引力）（提示：上坡需要较大的牵引力）、功率表示做功的、功率表示做功的_，功率越大表示，功率越大表示做功越做功越_。功率的大小有。功率的大小有_和和_共同共同决定。决定。、试判断（、试判断（t）做功越多功率越大（）做功越多功率越大（）功率小，表示做功少。（）功率小，表示做功少。（）做功时间越短，则功率越大（）做功时间越短，则功率越大（）做功快，则功率大（）做功快，则功率大（）快慢快慢快快WtXXX例例1.1.一架起重机在一架起重机在5min5min内把内把60000N60000N的重物匀的重物匀速举高速举高25m25m，它的功率是多少，它的功率是多少kwkw？解解:W=Gh=60000NX25m=1500000J:W=Gh=60000NX25m=1500000J P=W/t=1500000J/300S=5000W=5KW P=W/t=1500000J/300S=5000W=5KW 答：起重机的功率是答：起重机的功率是5KW.5KW.例例2.2.质量为质量为50kg50kg的物体，用的物体，用50N50N的水平推力使的水平推力使它在粗糙水平面上以它在粗糙水平面上以2m/S2m/S的速度匀速移动的速度匀速移动10m10m。问。问(1)(1)功率多大？功率多大？(2)(2)重力的的功率多大？重力的的功率多大？解解:(1)t=s/v=10m/2m/s=5s:(1)t=s/v=10m/2m/s=5s W=Fs=50NX10m=500J W=Fs=50NX10m=500J P=W/t=500J/5S=100W P=W/t=500J/5S=100W(2)(2)因为在重力方向上没有通过距离，因为在重力方向上没有通过距离，所以所以W=0,P=0.W=0,P=0.（P=W/t=FS/t=Fv=50N2m/s =100w）二、巩固练习二、巩固练习例例1使用机械做功时，下面说法正确的是使用机械做功时，下面说法正确的是( )( )。A功率大的机器一定比功率小的机器做功多功率大的机器一定比功率小的机器做功多B功率大的机器一定比功率小的机器做功时功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少间少C功率小的机器一定比功率大的机器做功慢功率小的机器一定比功率大的机器做功慢D以上说法都不对以上说法都不对 C2、关于功率下列叙述中正确的是（、关于功率下列叙述中正确的是（ ）A 做功所用的时间越少，功率越大做功所用的时间越少，功率越大B 功率越大，做的功就越多功率越大，做的功就越多C 在相同时间内，作功越多，功率越大在相同时间内，作功越多，功率越大D 做功所用的时间越多，功率越大做功所用的时间越多，功率越大C例例3大石头质量为大石头质量为6t，起重机的吊钩在，起重机的吊钩在15s内将大石头匀速提升了内将大石头匀速提升了1m，起重机提升，起重机提升大石头的功率是多少？大石头的功率是多少？解解：因为起重机匀速提升大石头，拉力与大石头所因为起重机匀速提升大石头，拉力与大石头所受的重力相等，即：受的重力相等，即： F=G=mg=6103kg10N/kg=6103N石头在拉力方向上移动的距离石头在拉力方向上移动的距离：s =1m拉力做的功是：拉力做的功是：W=Fs=6103N1m=6104J功率：功率：练习练习一个水泵连续工作一个水泵连续工作12h，共把，共把300t的水送到的水送到20m高的水箱，该水泵做了多少功？其功率是多大高的水箱，该水泵做了多少功？其功率是多大？（g=10N/kg）