第十一章 第四节 功率
请思考 1.什么是功？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？ 3.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。(1)提水沿楼梯走到二楼；(2)提水沿走廊走到教室门口；(3)提水在门口站一会儿。 4.把一个重力为G的物体提到h的高度，所做的功为多少？
[想想议议] 他们爬相同的楼时，做功相等吗？做功的快慢一样吗？
操场上有一堆砖，需要搬到正在修建的楼房上去，我们可以采用几种方法搬上去呢？
这两种方法做的功一样多吗？ 他们的区别是什么？
人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？ 乙 甲 做一样多的功，所用时间不同。
人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？ 乙 甲 在相同的时间内，做功多少不一样。
比较做功快慢的方法 如何比较运动的快慢? 如何比较做功的快慢? 方法一:所用时间相同,路程大的速度快 方法一:所用时间相同,做功多的做功快 方法二:通过相同的路程,用时少的速度快 方法二:做相同的功,用时少的做功快 方法三:看单位时间内通过的路程 方法三:看单位时间内所做功多的做功快
比较做功快慢的方法． 乙 甲 方法一： W甲=W乙时，用时间短的则做功快； 方法二： t甲= t乙时，做功多的则做功快。 若时间和做功都不相同，怎样去比较做功的快慢呢
例 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼，每块砖物重为10 N，楼高为 3 m，他们搬砖的数量和所用的时间如下表： 砖数（块） 20 15 做功（J） 时间（S） 60 120 150 600 600 450 甲、乙、丙做功分别是多少？ 甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？ 应选取同一标准进行比较
比较做功快慢的一般方法 选取时间为标准进行比较 10 5 3 功与做功时间的比表示物体做功的快慢 甲 乙 丙 砖数（块） 20 15 做功（J） 时间（S） 60 120 150 600 600 450 (J/S) 10 5 3 功与做功时间的比表示物体做功的快慢
｛ 功率 1.物理意义:表示物体做功快慢的物理量. 2.定义:单位时间内所做的功叫做功率. 3.功率的表达式：功率＝ 4.公式： 5.单位： Ｐ－功率 Ｗ－功 t－时间 4.公式： 5.单位： 6.换算关系: 1W=1J/s 1KW=1000w
在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年时间，研制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为瓦特，简称瓦。 瓦特 James Watt 英国 1736－1819
功率70 W表示什么物理意义？ 功率70 W表示：在1 s内所做功为70 J。
抽水机 一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌，上面标有一些数据，功率是其中的一项。 型号：5C11 流量：52m3 /h 吸程：10m 功率：1.2kw 功率1.2kW表示什么物理意义？ 表示物体在1s内所做的功为1200J。
参看如下小数据图表中的资料，说出各物体功率所表示的意义。 小资料
练一练 C 例1．下列说法中正确的是 （ ） A．物体做的功越多，则功率就越大 B．物体做功的时间越短，则功率越大 例1．下列说法中正确的是 （ ） A．物体做的功越多，则功率就越大 B．物体做功的时间越短，则功率越大 C．在相同的时间内做的功越多，功率越大 D．功率越大，则做功越多
B 例2．如右图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是 （ ） A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙 C．P甲=P乙 D．无法比较确定 B
例3 大石头质量为6 t，起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m，起重机提升大石头的功率是多少？ 解 ：因为起重机匀速大石头的拉力宇大石头所受的重力相等，即 F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×103 N 石头在拉力方向上移动的距离 s =1m 拉力做的功是：W = Fs = 6×103 N ×1 m = 6×104 J 起重机提升水泥板的功率是
例4 一台电动机用2 min将一辆观光缆车运送到200 m高的山顶，做功1 例4 一台电动机用2 min将一辆观光缆车运送到200 m高的山顶，做功1.2×106 J，它的功率是多少？一个质量60 kg的人，从山脚爬到山顶，大约需要20 min，这个人做功的功率大约是多少？ 已知：W1= 1.2×106 J t1= 2 min m = 60 kg t2= 20 min 解：
用一台水泵把50m3的水提升到距水面30m的水箱，水泵需做多少功？若完成这些功1 h，这台水泵的功率是多少瓦？合多少千瓦？(g=10N/kg) 已知：V= 50m3， ρ＝1×103kg/m3， h=30m， t=1h=3600s 求：w、P 解： m=ρV= 1×103kg/m3× 50m3=5×104kg G=mg= 5×104kg×10N/kg=5×105N W=Gh= 5×105N× 30m=1.5×107J KW W s J t w P 2 . 4 4200 3600 10 5 1 7 = × 答：水泵的功率应不小于4.2kW.
例3．甲、乙两同学进行爬杆比赛．爬到杆顶时，甲用了9s，乙用了10s，甲、乙两人质量之比是5：6，则他们爬竿的功率之比P甲：P乙等于( ) A．3：4 B． 4：3 C．25：27 D． 27：25 C
活动：估测人的功率 ★:测量功率的依据（原理）是什么？ ★:测量的物理量有哪些？ ★:应选择哪些的测量工具？
利用台阶测量人的功率时，需要测量的物理量是 : 利用台阶测量人的功率时，需要测量的物理量是 : 人的质量m 、 一级台阶的高度h0、 跳过的台阶数n、 所用的时间t 需要的测量工具是： 磅秤、秒表、刻度尺 计算功率的表达式为： P=mgh/t
实验记录表格： 实验 次数 重力 G/N 台阶数n 一级台阶高度h/m 时间 t/s 功率 P/W 1 2 3
P= mgh/t 二、估测人上楼时的功率 1、原理(公式）： P=W/t 2、测量的物理量： 人的质量:m 、所爬楼的高度：h 3、表达式： P= mgh/t
t v= t t 功率的另一种表达形式 Ｗ P= Ｓ ＦＳ P= Ｗ＝ＦＳ Ｐ＝Ｆv v F F F s 若力与位移（或速度）的方向在同一直线，如图 P= Ｗ t v= Ｓ t P= ＦＳ t Ｗ＝ＦＳ Ｐ＝Ｆv v F F F s
关于公式P=Fv的思考 在汽车等交通工具一类问题中，式中P 为发动机的实际功率，F 为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。 (2)当速度v一定时，牵引力F和P之间关系如何? 若保持v不变，则 P与F成正比； (3)当牵引力F一定时，功率P和速度V之间有什么关系? 若保持F不变，则P与v成正比； 在汽车等交通工具一类问题中，式中P 为发动机的实际功率，F 为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。
(1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？ 讨论汽车的上坡方式 (1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？ （提示：上坡需要较大的牵引力） 答：汽车以恒定功率上坡，上坡需要较大的牵引力，根据 ，P一定时，需增大F，则需减小速度v，驾驶员如何减速，即换档（变速调节装置）
(1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？ 讨论汽车的上坡方式 (1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？ （提示：上坡需要较大的牵引力） 答：汽车以恒定功率上坡，上坡需要较大的牵引力，根据 ，P一定时，需增大F，则需减小速度v，驾驶员如何减速，即换档（变速调节装置）
应用——汽车爬坡时要减速，变速自行车也如此 一、功率（拓展） 由于W＝Fs 而P＝—— 整理可得P＝——=Fv 该算式在“物理做匀速直线运动时”成立 应用——汽车爬坡时要减速，变速自行车也如此 W t Fs t
1.物理意义: 表示物体做功快慢的物理量. 2.定义: 单位时间内所做的功叫做功率. 3.功率的表达式：功率＝ 4.公式及如何计算： 5.单位： 6.换算关系: 1KW=1000W 1MW=1000KW １Ｗ＝１焦／秒
w 1．__________________叫做功率，功率表示做功的_____它的公式是_________，功率的单位是____。 单位时间内物体做的功 1．__________________叫做功率，功率表示做功的_____它的公式是_________，功率的单位是____。 快慢 w 2.判断正误
C 3、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； （ ） （A）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间少； （C）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． C
6、一台机器用2分钟时间做了 J的功，这台机器的功率是多少？ 已知：t＝2min＝120s W＝ J 求：P 由 得 解： 答：这台机械的功率是500W．
课堂小结 一、功率的物理意义？ 二、功率如何计算？ 三、功率的单位是什么？
下表中哪位运动员跑得最快？ 男子1 500 m世界纪录进展表 3分29秒67 史蒂夫·克拉姆 英国 1985.07.16 3分29秒67 史蒂夫·克拉姆 英国 1985.07.16 3分29秒46 赛义德·奥伊塔 摩洛哥 1985.08.23 3分28秒86 努尔丁·莫塞利 阿尔及利亚 1992.09.06 3分27秒27 努尔丁·莫塞利 阿尔及利亚 1995.07.12 3分26秒00 希查姆·埃尔·盖鲁伊 摩洛哥 1998.07 经过相同路程，所用时间短的运动快。