资源描述
10.4做功的快慢
时 间
主备人
使用人
课 题
第四节 做功的快慢
课 型
规律概念课
教学目标
1、知识与技能:知道功率的概念，计算公式和单位，能说明有关问题并进行计算。
2、过程与方法:会用不同的方法判断做功的快慢。
3、情感态度与价值观:调查了解常用机械的铭牌，了解机械功率
教学重点
1、 功率的概念及单位。2、功率的计算。
教学难点
1、功率的概念及单位。2、功率的计算。
课 时
1课时
教学设想
根据本节课特点，尽量使用身边常见的物品进行探究活动和和实例分析，拉近教学内容与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。因此这节课可综合应用学生体验、讲授和分组讨论并辅以电教多媒体实例演示等多种形式的教学方法，提高课堂效率，培养学生对物理的兴趣，激发学生的求知欲望，充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。
教学过程
教师活动
学生活动
一、复习引入新课（3min）
1、做功的两个必要因素是什么？
2、怎样计算功？功的国际单位是什么？
无论是人做功，还是利用机械做功，都有做功快慢的问题。这节课我们就来探究物体做功的快慢。
二、学习目标：（2min）
1．经历建立功率概念的过程，明确功率的含义──表示做功的快慢。
2．知道功率的定义、公式、单位，了解常见动物和交通工具的功率。
3．通过对比功率和速度概念的建立过程，了解比值定义物理量的方法。
4．会进行有关功率的简单计算。
三、学习指导：（20min）
请你与同学合作，测量你和同学上楼时的有关数据，填入下表中：
你的质量m/kg
上楼的高度h/m
你做的功w/J
跑上楼所用时间t/s
走上楼的时间t/s
哪次做功更快
活动一：观察课本插图10-29和10-30，交流讨论： （1）你能判定谁做功快吗？ （2）说说你的判断方法是什么？
填一填：要比较做功的快慢，可以采用的方法有：
（1） ；（2） 。
思考：要比较做功的快慢，需要考虑哪些因素？如果做功的多少和所用的时间都不相同，怎样比较做功的快慢？
活动二：请看课本199页第二、第三自然段内容 填一填：
（1）_________________ 叫功率，它是描述___ ______的物理量。
（2）功率的计算公式是_________ ，可变形后为_________和_________。
（3）在国际单位制中，功率的单位是_________，其物理意是 。
（4）功率的常用单位还有_________，1KW＝ W。
思维拓展：
同学们知道吗，有经验的司机师傅们在爬坡前总是要减小速度，这是为什么？
活动三：看课本200页插图和信息窗内容，回答下列问题：
（1）人、一些动物和交通工具的功率是多大？这些功率值的含义是什么？你还知道哪些动物和机器的功率？
（2）了解机器铭牌上的功率数值有什么意义？
想一想：
1．功率大的机器一定比功率小的机器做功多吗？为什么？
2．功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少吗？为什么？
活动四：利用课前测得的有关上楼的数据，计算自己上楼时的功率。归纳总结测算上楼功率时：
（1）需要测量哪些物理量？（2）需要哪些实验器材？（3）测算步骤有哪些？
四、当堂检测：（10min）
1、关于功率下列说法中正确的是（ ）
A、功率表示做功的快慢 B、功率是单位时间里完成的功
C、做相同的功，所用时间越短，功率越大 D、使用机械是为了提高功率
2、机器甲的功率比机器乙的功率大，则一定是（ ）
A、甲作功比乙多 B、甲作功比乙快
C、甲作功所用时间比乙少 D、以上说法都不对
3、甲、乙两人的体重相同，各自从一楼到五楼，甲走着用了1min，乙跑着用了30s，那么（ ）
A、甲作功多，功率比乙的小 B、乙作功多，功率比甲的大
C、两人做功一样多，乙的功率大 D、两人的功率相同，甲作功多
4、耕地的拖拉机在1min40s内匀速前进了300m的路程，已知它的功率是24KW，问拖拉机的平均拉力为多大？
5、用功率为4.9×104 w的抽水机，把质量为7.5×103 Kg 的水压至10m高的水塔上去，所需的时间是多少？
五、小结：（10min）
认真回忆思考。
认真阅读学习目标并理解。
课前完成实验准备并记录数据。
学生分组讨论
并完成自主学习内容。
积极思考。
快速完成当堂检测，小组之间讨论并质疑。
让学生说出本节课都学到了哪些的知识，有哪些的收获，最后教师根据习题完成情况及学生小结情况回扣知识点进行有指导性的讲解。
板书设计 第四节、做功的快慢
1、比较物体做功的快慢的方法：
（1）、在相同的时间里，比较做功的多少。
（2）、做相同的功，比较所用时间的长短。
2、功率
（1）、物理意义：功率是表示物体做功快慢的物理量。
（2）、定义：物体在单位时间内所做的功叫做功率
（3）、公式：P=W/t
（4）、功率国际单位为瓦特，简称瓦，符号W。
在工程技术上常用单位是：kW，换算关系：1kW=10３W。
教后反思
《做功的快慢》练习
一、单选题
1、某同学的质量约为50 kg,他以正常速度从教学楼的一楼走上二楼,请你估算在此过程中该同学上楼的功率最接近于( )
A. 1 W B. 10 W C. 100 W D. 1 000 W
2、某机器的功率为1 000瓦,则表示该机器 ( )
A. 一次能做1 000瓦的功 B. 每秒钟做功是1 000瓦
C. 1秒钟内的功率是1 000焦 D. 每秒钟做功1 000焦
3、已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比,且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落,在落到地面之前都已做匀速直线运动,那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中,其重力的功率之比为 ( )
A. m1︰m2 B.
C. D.
4、航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练,他操作遥控器,使重为3 N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升,飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段,然后悬停在距离地面10 m的高度处。飞机竖直上升的总时间为12 s,匀速上升阶段的速度为1 m/s,假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力,则下列说法正确的是 ( )
A. 在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
B. 在上升的阶段受到的升力大于重力
C. 在上升阶段飞机的功率为2.5 W
D. 在悬停阶段飞机升力的功率为3 W
5、现有一个吊车在2 s内将重为1 000 N的货物匀速提高了3 m,在空中停留了4 s, 则6 s内吊车的功率为( )
A. 50 W B. 500 W C. 1 000 W D. 1 500 W
6、如图,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致,运动时间tab>tcd,运动距离s,比较两种情况下拉力所做的功和功率 ( )
A. ab段拉力做功较多 B. ab段与cd段拉力所做的功一样多
C. ab段拉力的功率较大 D. ab段与cd段拉力的功率一样大
7、三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论:
甲:只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较;
乙:在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;
丙:在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较。
上述说法中,你认为合理的是 ( )
A. 甲、乙和丙 B. 甲和乙 C. 甲和丙 D. 乙和丙
8、张红同学在一次课外活动中,利用动滑轮(重为G动)在时间t(单位:s)内将重力为G的书包匀速提高h,不计绳重及摩擦,则张红做功的功率为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9、攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520 N,背着质量为8 kg的背包,用时40 min登上高为9 m的峭壁。在此过程中攀岩者对背包做功 J,他做功的平均功率是 W。(g取10 N/kg)
10、如图所示,用F为30 N的拉力,通过滑轮组拉着重为300 N的物体,在水平面上以0.5 m/s的速度向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为 N,拉力F的功率为 W。(不计绳和滑轮的重力以及滑轮与绳子之间的摩擦力)
11、如图所示,工人用240 N的拉力,在15 s的时间内,将重600 N的建筑材料提升到6 m高的楼顶上,绳子自由端移动了 m,拉力做的功是 J,拉力的功率是 W。
三、解答题
12、[2016·海南省中考]如下图所示是某餐厅出现的一款服务机器人,它是一种新型的智能电器。请回答以下问题:
(1)机器人不工作时在水平地面上静止,其受到 力和 力的作用,二者的关系为一对 ;
(2)机器人送餐时,总质量为42 kg,它与水平地面接触的总面积为10-2m2,则它对地面的压强是多少? (g取10 N/kg)
(3)送餐过程中,机器人在1 min内沿直线匀速移动了15 m,若它在运动过程中所受阻力为200 N,则驱动力对它所做的功及功率分别是多大?
《做功的快慢》参考答案
1、【答案】C
【解析】一层楼的高度约为3 m,上一层褛所用时间约为15 s,则该同学上楼的功率为P====100 W。
2、【答案】D
【解析】功率是表示做功快慢的物理量,其物理意义是单位时间(或1秒)内做功的多少,故选D。
3、【答案】D
【解析】因为雨滴落地之前已做匀速直线运动,所以受的重力和空气阻力是一对平衡力,即f= mg= kv2,所以两雨滴的速度比v1︰v2=︰。而P===Fv,则其重力的功率之比===。
4、【答案】C
【解析】在飞机离开地面上升的过程中,处于加速上升过程,因此所受的升力大于其重力,飞机对地面的压力逐渐减小,故A错误;在上升阶段,如果是加速,其受到的升力大于重力,若匀速直线运动,则升力等于重力,若减速向上,则升力小于重力,故B错误;在上升阶段飞机升力的功率P====2.5 W,C选项正确;飞机悬停在空中时,其在竖直方向上不移动,即升力不做功,升力功率为零,D选项错误。部分同学认为上升阶段,升力总是大于重力的,而忽略了上升包括加速、匀速、减速三个阶段。
5、【答案】B
【解析】吊车在这段时间内所做的功为:W=Gh=1 000 N×3 m=3 000 J,则吊车的功率为:P=== 500 W。部分同学做题时,把时间理解错误,误认为t=2 s。
6、【答案】B
【解析】本题考查功和功率的计算。拉力F相等,运动距离s相等,根据功的计算公式W=Fs可知,两种情况下拉力所做的功相等;根据功率的计算公式P=可知,在运动时间长的ab段拉力的功率小,故选B。
7. 【答案】D
【解析】本题用到比较法。由P==得,在t相同时,只要测出m和h,就可以比较功率;在h相同时,只要测出m和t,就可以比较功率;故乙和丙的说法合理。
8、【答案】C
【解析】本题用到了公式法。将重为G的书包提升h时,张红所做的功为(G+G动)/h,因此功率为:P==。
9、【答案】720;2. 25
【解析】本题考查了机械功和功率的计算。背包受到的重力为:G=mg=8 kg×10 N/kg=80 N,对背包做功为:W=Gh=80 N×9 m=720 J,他做的总功W总=(G人+G)h=(520 N+80 N)×9 m=5 400 J,他做功的平均功率为:P===2.25 W。
10、【答案】90;45
【解析】物体在水平面做匀速直线运动,水平方向上二力平衡,即f=3×F=3×30 N=90 N。物体的运动速度为0.5 m/s,所以绳子自由端拉力的速度为1.5 m/s。拉力的功率P===Fv=30 N×1.5 m/s=45 W。部分同学不能准确地找到绳子自由端运动的速度,而直接把物体的速度0.5 m/s代入公式,导致出错。
11、【答案】18;4320;288
【解析】本题用到了公式法。绳子自由端移动的距离为:s=nh=3×6 m=18 m,拉力做的功为:W=Fs=240 N×18 m=4 320 J,拉力的功率为:P===288 W。
12、【答案】(1)重 地面支持 平衡力（2）4.2×104 Pa （3）3 000 J；50 W
【解析】(1)机器人不工作时在水平地面静止,在竖直方向受重力和地面支持力的作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体上、同一直线上,所以二力平衡,是一对平衡力。
(2) 机器人对地面的压力F=G=mg=42 kg×10 N/kg=420 N
对地面的压强p===4.2×104 Pa
(3) (3)由于机器人做匀速直线运动,所以驱动力和阻力二力平衡,F驱=f=200 N。
机器人送餐服务时所做的功:W=F驱s=200 N×15 m=3 000 J
功率P===50 W
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