物理九年级上册11.2 怎样比较做功的快慢教学设计

11·2 怎样比较做功的快慢

一、教学目标：

【知识与技能】：

1。理解功率的概念。
2。知道功率的计算公式和功率单位的含义，会计算有关功率的简单问题。
【过程与方法】：

通过建立功率概念的过程，理解用比值定义物理量的方法。

二、教学重点难点：

【重点】：对功率的理解。

【难点】：怎样正确的测算功率以及功率的单位。

三、教法与学法：

讲授法、直观法、阅读指导法、讨论法、归纳法。

四、教学过程预设

知识点1、比较做功快慢

【演示】P7活动1

目的：是让学生知道"做功多少"与"做功快慢"是完全不同的两个概念。总结比较做功快慢的方法做好准备。

★学生活动：

经过讨论交流，得出：两位同学的说法都是片面的，不能只比较做功多少或只比较做功时间的长短。要比较物体做功的快慢，必须同时考虑。

【影响做功快慢的两个因素】：

一是物体做了多少功

二是物体做功所用的时间。

【随堂小练】

甲同学说：“功率大的机器做的功多。”乙同学说：“功率大的机器做功花的时间少。”他俩的说法对吗？为什么？

不对，要二者结合。

知识点2、功率

★学生活动：引导学生回忆：我们是如何比较物体运动快慢的？再让学生思考：能否用同样的方法来比较做功的快慢？

【比较做功的快慢也有两种方法】：

方法一：完成相同的功比较做功所用的时间，时间越短做功越快。

方法二：在相同的时间内比较做功的多少，做功多的做功快。

【明确】为了定量地比较物体运动的快慢，我们引入了速度的概念；同理，为了定量比较物体做功的快慢，我们引入功率的概念来表示物体做功的快慢。

【要求】学生用类比的方法，对照速度的定义、公式，给出功率的定义、公式。启发学生回忆：除速度外，我们以前学过的哪个物理量也是用比值法定义的？（密度）。

在以后的学习中，我们还将用这种方法来定义新的物理量。

●比较运动的快慢，比较做功的快慢，

速度比较方法：

1。通过相同的路程比较运动时间

2。相同运动时间内比较路程。

功率比较方法：

1。完成相同的功比较所用的时间。

2。相同的时间内比较做功的多少。

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。

速度定义：物体在单位时间内通过的路程的多少。

功率定义：单位时间内物体做功的多少。

【计算公式】：在物理学中，把做功(W)的多少与所用的时间(t)的比叫做功率（P）。

P＝W/t

【单位】：在国际单位制中，功的单位是焦（J），时间的单位是秒（s），功率的单位就是焦/秒（J/s）。功率的单位有一个专门的名称叫做瓦特，简称瓦，符号W。这一这个是为了纪念英国著名发明家家焦瓦特而命名的。

运用公式计算时，物理量一律用国际单位，1W=1J/s。

在工程技术上，常用千瓦（kW）作为功率的单位，1kW＝1000W

【注意】：功用斜体的"W"表示，功率单位用正体的"W"表示。

功率的单位是教学的难点，为了使学生对"瓦特"单位的大小有些感性认识，可先向学生举例说明1W的大小：

【随堂小练】：

(1)    在1s内将两个鸡蛋举高1m，做功的功率约为1W。

两个鸡蛋1N，W=Fs=Gh=1J P=W/t=1W

(2)    人跑步功率约400W，表示人跑步时平均每秒做功约400J。

W=P/t=400W/1s=400J

(3)    电视机功率约120W，表示电视机工作时，其电源每秒对电视机做功约120J。

 W=P/t=120W/1s=120J

(4)    轿车发动机功率约l00kW，表示轿车发动机工作时每秒做功约100000J。

 W=P/t=100000W/1s=100000J

(5)    人在3s内做功150J，求人的功率？

P=W/t=150W/3s=50J

(6)    挖掘机在1min内做了7。2×10^6J的功，求挖掘机的功率？

   1min=60s P=W/t=7。2×10^6J/60s=1。2×10^5W

五、基础回顾：

1．功率的意义：功率是表示物体做功的快慢的物理量。 

2．功率的概念：在物理学中，把做功的多少与所用的时间的比叫做功率。 

3．功率的公式： P＝W/t 。

4．功率的单位：在国际单位制中，功的单位是焦（J），时间的单位是秒（s），功率的单位就是焦/秒（J/s）称为瓦特，简称瓦，符号为W。1W=1J/s 

在工程技术上，常用千瓦（kW）作为功率的单位，1kW=1000W

六、课后作业：

1．正常人的心脏推动血液流动的功率约为1。5W，那么在一天时间内心脏做功约1。296×10^5J。这些功可把一个质量为60kg的人匀速提高 216  m。（g取10N/kg）

  解：心脏工作一天所做的功W＝Pt＝1。5×24×3600＝1。296×10^5J

     这些功可以把一个质量为60kg的人匀速举高h＝W/mg＝1。296×10^5J÷600N＝216m

2．在水平地面上，用50N的水平推力推重为100N的箱子，在10s内前进了10m。如图所示，推箱子的小朋友做功的功率为 50 W。

解：P＝W/t＝Fs/t＝Fv＝50N×1m/s＝50w

3．下列关于“功”和“功率”的说法中，正确的是（B）

A．机器的功率越大，做的功越多       功率是表示做功快慢的物理量，功率的大小取决

B．功率不同的机器，做的功可能相等      于做功的多少和所用的时间，所以机器的功

C．机器做功的时间越少，功率就越大      率越大，做的功不一定越多。功率不同的机

D．甲做功比乙做功慢，则甲做的功比乙做的功少       器做的功可能相等。

4．4月23日，南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛，共有500多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小，需测出的物理量是（ C ）

A．登楼所用的时间

B．参赛者的体重，所登楼层的高度

C．参赛者的体重，所登楼层的高度以及登楼所用的时间

D．参赛者的体重，所登楼层的高度，登楼所用的时间以及参赛者通过的路程

  P＝W/t＝Fs/t＝Gh/t＝mgh/t

5．体重相同的甲、乙两同学，同时开始登山，甲同学先到山顶，乙同学后到山顶，则(D)

A．甲同学比乙同学做的功多，甲同学比乙同学的功率大

B．甲同学比乙同学做的功少，甲同学比乙同学的功率大

C．甲同学与乙同学做的功相等，他们的功率也相等

D．甲同学与乙同学做的功相等，甲同学比乙同学的功率大

  由于甲乙同学的体重相等，登山的高度也相等。所以功相等。已知甲同学所用的时间少，P＝W/t，所以甲同学的功率大。

6．小华骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶。若小华和车所受的阻力为20N，则通常情况下，小华骑车所消耗的功率最接近（ C ）

A．1W    B．10W    C．100W     D．1000W 

   解：自行车匀速行驶时，受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力，两个力的大小相等。所以骑车者的牵引力F＝f＝20N。 一般情况下，骑车的速度是5m/s。

P＝W/t＝Fs/t＝Fv＝20N/s×5m＝100W

7．一辆上海桑塔纳牌轿车在我省新建成的清——镇高速公路上行驶，

(1)它在经过如图所示的标志牌下时，速度已达40m/s，并仍以此速度在向前开行，这辆车是否违反了交通法规，为什么？

(2)如果这辆轿车以108km/h的速度匀速行驶，

①从标志牌处开到镇宁需要多少时间？（结果保留两位小数）

②设这段路程为平直公路，在这段路程中，该车受到的阻力为2×10³N，它的功率是多大？

解： (1) 轿车的速度是40m/s＝144㎞/h＞120km/h/

所以这辆车违反了交通法规，因为他超速。

(2)①根据标志牌显示，距离镇宁还有40km。

由速度公式可得，t＝s/v＝40㎞÷108㎞/h≈0.37h

②因车匀速行驶，所以牵引力与阻力的大小相等，所以功率P＝F牵·V＝2×10³N×108/3.6m/s＝60kW

8．李刚同学用水平拉力使重为100N的物体以0.5米/秒的速度沿直线匀速前进，已知物体与地面间的摩擦力是20N，求：

(1)在1分钟内拉力对物体做了多少功？

(2)拉力的功率多大？

解：时间t＝1min＝60s    s＝vt＝0，5m/s×60s＝30m

W＝Fs＝20N×30m＝600J    P＝W/t＝600J/60s＝10W

9．如图所示，举重运动员在0.8秒内将140㎏的杠铃从地上举到1.70m的高度，他在这个过程中做功的平均功率是多少？

解：杠铃的重力G＝mg＝140㎏×9.8N/㎏＝1372N

运动员对杠铃做的功W＝Gh＝1372N×1.7m＝2332.4J

运动员对杠铃做功的功率P＝W/t＝2332.4J÷0.8s＝2915.5W

10、一台拖拉机的功率是25kW，一头牛拉犁时的平均功率是0.3kW。若这台拖拉机在4h内犁田所做的功由这头牛来完成，则需要多长时间？

解：拖拉机的功率P＝25kW＝2.5×104W   t机＝4h＝4×60×60＝1.44×104s

拖拉机做的功W＝P机t机＝2.5×104W×1.44×10^4s＝3.6×108J

牛的平均功率P牛＝0.3kW＝300W

牛做这些功所需的时间t牛＝W/P牛＝3.6×108J÷300W＝1.2×106s

11。 小云想粗略地测算自己在单杠上做引体向上时所消耗的功率，如图所示，他用尺量出握拳时手臂的长度，并测出自己连续做引体向上的次数和时间，填入下表。请在空格处补上相应的数据。

W＝5Gh＝500N×0.6m×5＝1500J

P＝W/t＝1500J÷12s＝125W