第十一章功和機(jī)械能第2節(jié)功率人教版物理八年級(jí)下冊(cè)建筑大樓時(shí)需要先挖地槽挖土就得對(duì)土做功如果用挖土機(jī)來(lái)做一幢大樓的地槽用不了幾天就能挖完。而如果一個(gè)人挖恐怕一年也挖不完一幢大樓的地槽。可見(jiàn)做功除了有多少之外還有快慢的區(qū)別那么在物理學(xué)中怎樣描述機(jī)械做功的快慢呢1.結(jié)合實(shí)例理解功率的概念及功率表示的物理意義；能用功率的計(jì)算公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；了解功率在實(shí)際生活中的應(yīng)用。2.通過(guò)觀察和聯(lián)系生活實(shí)際了解功率的物理意義。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生活中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，形成對(duì)科學(xué)的求知欲。做相同的功，用時(shí)短的，做功快相等的時(shí)間，做功多的，做功快做功多少和做功時(shí)間都不相同時(shí)，如何比較做功快慢呢？甲、乙、丙三位同學(xué)分別搬磚到二樓，每塊磚重為10N，樓高為3m，他們搬磚的數(shù)量和所用的時(shí)間如下表：甲、乙、丙做功分別是多少？600450600甲、乙、丙做功誰(shuí)最快？應(yīng)選取同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。600450600603022.5選取時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較功與做功時(shí)間的比表示物體做功的快慢。(Jmin)功與做功時(shí)間之比叫做功率，它在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)所做的功。表達(dá)式：1kW=103W焦耳秒瓦特(W)1W：1s做功1J，功率就是1W。在瓦特之前，已經(jīng)有紐科門發(fā)明的蒸汽機(jī)，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年時(shí)間，研制出精巧實(shí)用的新型蒸汽機(jī)，由此把英國(guó)帶入了工業(yè)革命。無(wú)論是冶金、礦山、紡織還是交通運(yùn)輸，都開(kāi)始使用蒸汽機(jī)來(lái)替代人和牲畜，為了紀(jì)念瓦特這位偉大的發(fā)明家，人們把常用的功率單位定為瓦特，簡(jiǎn)稱瓦。瓦特JamesWatt英國(guó)17361819年例題大石頭質(zhì)量為6t，起重機(jī)的吊鉤在15s內(nèi)將大石頭勻速提升了1m，起重機(jī)提升大石頭的功率是多少？解：因?yàn)槠鹬貦C(jī)勻速，大石頭的拉力與大石頭所受的重力相等，即F=G=mg=6103kg10Nkg=6104N石頭在拉力方向上移動(dòng)的距離s=1m拉力做的功是：W=Fs=6104N1m=6104J起重機(jī)提升大石頭的功率是物體受拉力F，沿拉力方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，則拉力F的功率:想一想：汽車爬坡、拖拉機(jī)耕地，為了增大牽引力，車輛的運(yùn)動(dòng)速度都很小。你能解釋嗎？根據(jù)P=Fv可知，在發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，要增大牽引力，就必須降低行車速度。思維拓展例1（2018徐州）一輛汽車在平直公路上沿直線向前行駛，途中經(jīng)過(guò)一段坑洼路面，如果汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率始終保持不變，則汽車行駛路程s隨時(shí)間t的變化關(guān)系可能是（）D例2（2018荊門）一輛質(zhì)量2t的汽車，在平直公路上以額定功率80kW從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)l5s運(yùn)動(dòng)200m恰好達(dá)到最大速度，接著勻速運(yùn)動(dòng)25s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，滑行100m停下。其-t圖象如圖所示。已知汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力恰為車重的0.2倍，求：（1）整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功；（2）汽車的最大速度最大。解：（1）由題意可知，整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的工作時(shí)間：t=15s+25s=40s，由P=可得，整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=Pt=80103W40s=3.2106J；（2）汽車的重力：G=mg=2000kg10Nkg=2104N，由題意和圖象可知，1540s汽車的速度最大且做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件和題意可得，汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力：F=f=0.2G=0.22104N=4000N，由P=Fv可得，汽車的最大速度：v最大=20ms；1.下列四組數(shù)據(jù)給出了4個(gè)力做功與做功所用的時(shí)間，其中功率最大的是（）A40J，8sB80J，8sC80J，10sD90J，10sB基礎(chǔ)鞏固題2.一位父親與他5歲的兒子磊磊一起上樓回家，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.爬相同的樓梯，兒子體重小做的功少B.爬相同的樓梯，父親體重大做的功多C.爬相同的樓梯，兒子比父親先到達(dá)，兒子的功率一定大D.爬相同的樓梯，父親比兒子先到達(dá)，父親的功率一定大C基礎(chǔ)鞏固題3.如圖所示，要粗測(cè)小明同學(xué)做“引體向上”時(shí)的功率。下面所列的物理量中，不需要測(cè)量的是()A.他的質(zhì)量B.單杠的高度C.每次身體上升的高度D.做“引體向上”的時(shí)間B基礎(chǔ)鞏固題4.中考體育測(cè)試的跳繩項(xiàng)目中，某同學(xué)在1min內(nèi)跳了180次，每次跳的高度大約為5cm。他跳繩時(shí)的功率大約為()A.1000WB.100WC.10WD.1WB基礎(chǔ)鞏固題5.如圖1所示，水平路面由三段長(zhǎng)度相等的粗糙區(qū)域組成。在2N水平拉力F的作用下，物塊（體積忽略不計(jì)）從區(qū)域的最左端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在剛進(jìn)入?yún)^(qū)域時(shí)撤去拉力，物塊最終停在區(qū)域的最右端。圖2為物塊在區(qū)域和上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，則（）A區(qū)域路面的粗糙程度比的大B拉力在區(qū)域中做功的功率比的小C物塊在區(qū)域上所受的摩擦力等于2ND物塊在區(qū)域上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為1sB基礎(chǔ)鞏固題如圖甲所示的是一艘海事打撈船正在打撈一沉入海底的物體，圖乙是鋼繩將物體豎直向上勻速提起的簡(jiǎn)化示意圖，物體從海底被提升到離開(kāi)海面一定距離的整個(gè)過(guò)程中速度均保持不變，從提升物體開(kāi)始經(jīng)過(guò)120s后物體剛好全部出水，已知物體的體積V=2m3，密度=3103kgm3，已知物體浸沒(méi)在水中上升的過(guò)程中，鋼繩提升物體的功率P=40kW，(忽略水的阻力和鋼繩重，海水的密度取水=1.0103kgm3，g=10Nkg)求:(1)物體浸沒(méi)在水中上升的過(guò)程中，鋼繩提升物體的拉力。(2)物體全部離開(kāi)水面后上升的過(guò)程中，鋼繩提升物體的功率。能力提升題解：(1)物體的重力G=mg=Vg=3103kgm32m310Nkg=6104N物體受到的浮力F浮=水gV排=1103kgm310Nkg2m3=2104N鋼繩提升物體的拉力F拉=G-F浮=6104N-2104N=4104N。(2)由P=Fv得，物體上升的速度v=1ms離開(kāi)水面后鋼繩提升物體的功率:P=Fv=Gv=6104N1ms=6104W=60kW