师:今天我们来学习第11章第二节功率的相关内容。在新课开始之前,我们先复习一下。同学们可以按暂停键,分析黑板上的两个问题:在物理学中,力对物体做功的两个必要因素是什么?功的计算公式是什么?在国际单位之中,功的单位是什么?相信同学们都已经有了答案,让我们来一起看一下。力对物体做功的两个必要因素是:一、作用在物体上的力;二、物体在力的方向上通过的距离。如果要计算功,我们需要知道力,并且要知道物体在力的方向上通过的距离。利用公式W = F×s就可以计算了。在国际单位之中,功的单位为焦耳,简称焦。

  在生活中,我们常遇到这样的场景:在工地上有很多砖,要搬运到不同的楼层。我们可以使用人力搬运,也可以使用起重机进行搬运,它们是否都对物体做了功呢?我们分析一下,它们都对砖有力的作用,而且砖也在力的方向上移动了距离,所以人和起重机都对砖做了功。

  那么在现实生活中,我们是选择人力搬运还是起重机进行搬运呢?相信大家都会选择起重机,是因为起重机做功多吗?肯定不是,我们选择起重机是因为起重机做功比较快。举个例子,几百块砖如果使用人力搬运,可能需要几个小时,但是如果用起重机进行搬运,可能只需要几分钟。

  在物理学中,如何比较做功的快慢呢?我们来看情境:一人与起重机将相同数量的砖搬运到相同的高度,人的拉力和起重机拉力都做了7200焦耳的功。人用了10分钟,而起重机用了4分钟。请同学们思考一下,哪一个做功比较快呢?

  生:起重机做功比较快,因为起重机用时短。

  师:很好,我们可以总结出比较做功快慢的第一种方法:做相同的功,比较所用时间的多少。

  我们再来看另一个情境:二人与起重机在相同的时间里将不同数量砖搬运到了相同的高度。人和起重机都用了10分钟的时间,人的拉力做功7200焦耳,起重机拉力做功18000焦耳。人与起重机哪个做功比较快呢?你是如何比较出来的呢?同学们思考一下。

  生:人和起重机都用了10分钟的时间,而起重机做功比较多,所以起重机做功比较快。

  师:非常好,我们得出了比较做功快慢的第二种方法:在相同的时间里比较做功的多少。

  我们再来看情境三:人的拉力做功10800焦耳,起重机拉力做功7200焦耳。人用了15分钟,而起重机用了4分钟。时间和做功多少都不相同,怎样去比较做功的快慢呢?相信同学们都已经想到,刚才我们在比较做功快慢的两种方法,与我们在八年级第一章学习比较运动快慢所采用的方法非常类似:相同时间比路程,相同路程比时间。我们回忆下,当时路程与时间都不相同时,我们是如何比较的呢?

  生:选取时间为标准进行比较,利用路程除以时间,可以求出单位时间行驶路程,单位时间行驶的路程越长,那么运动得越快。

  师:同样道理,在做功多少与时间都不相同时,我们也可以用所做的功除以时间来进行比较,求出单位时间所做的功。我们再来看情境三的数据,能求出单位时间所做的功吗?这样我们就可以比较出做功的快慢了。我们把所做的功与时间的比值引入一个新的物理量,叫做功率,符号为大写的P。同学们可以阅读课本,了解功率的相关概念。

  功率是用来表示做功快慢的物理量,它是功与所用时间之比,这种定义法叫做比值定义法。在初中,比值定义法非常常见,例如路程与时间之比叫速度,质量与体积之比叫密度,压力与受力面积之比叫做压强。我们也可以从功率的定义式写出它的公式:P = W÷t。功率的国际单位为瓦特,简称瓦。我们从P = W÷t这个公式分析一下功率的单位:W表示做功的多少,单位为焦耳,简称焦;t表示时间,单位为秒,所以功率的单位也可以写成焦每秒。从公式中我们能发现,1瓦 = 1焦/秒。功率的常用单位还有千瓦和兆瓦,1千瓦 = 103瓦,1兆瓦 = 10?瓦。

  为什么要选择用瓦特作为功率的单位呢?接下来我们一起来了解一下伟大的科学家瓦特。在瓦特之前已有纽科门发明的蒸汽机,但是消耗大而且效率低。瓦特花了10年时间研究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代替人和牲畜,给人们的生产和生活带来了极大的便利。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。

  现在我们来了解一些运动物体的功率。同学们知道这位运动员是谁吗?他就是苏炳添。在今年的东京奥运会100米半决赛上,苏炳添创造了9秒83的好成绩,也打破了亚洲纪录。像这样优秀的运动员,短时间功率可达到1千瓦。小轿车的功率为几十千瓦到数百千瓦。电力机车和内燃机车的功率为数千瓦,万吨级远洋货轮的功率可达到1万千瓦以上。

  现在我们学过了功率的概念,来练习一下。下列说法中正确的是:A. 做的功越多,则功率就越大;B. 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. 以上说法都不对。同学们可以按暂停键思考一下。

  生:正确答案为C。

  师:同学们,你们选对了吗?在这里我们需要注意,功率是描述做功快慢的物理量。它虽然与做功的多少和所用的时间长短有关,但它不是由功或者时间单独决定,而是由二者共同决定的。只有同时确定功和时间,比较它们的比值,才能比较出功率的大小。

  现在我们来看一道例题:大石头质量为6吨,起重机在15秒内将大石头沿竖直方向匀速提升了1米。求起重机提升大石头的功率为多少?g取10牛/千克。老师在题目中画了一条横线,请问它隐藏了怎样的含义呢?

  生:竖直方向匀速提升1米,说明起重机对大石头的拉力与石头的重力是平衡力,即F = G。

  师:我们来一起分析一下,刚才我们学习了计算功率的公式为P = W÷t,这里面哪一个是已知的呢?

  生:从题目中知道时间t是15秒,是已知的,而W我们并不知道。

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《8年级下册人教版物理 第十一章 第2节 功率 逐字稿-4,593字 第3版》.docx
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