9年级上册沪粤版物理 怎样比较做功的快慢第1课时 逐字稿-4,345字

  师:今天我们来学习沪粤版九年级物理上册第十一章第二节——怎样比较做功的快慢。首先,我们复习一下上节课的内容。上节课我们学习了怎样才叫做功,做功需要具备哪两个因素呢?

  生:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动一段距离。

  师:非常好。同时,我们还学习了功的计算,功等于力乘以物体在力的方向上移动的距离,用公式表示为 (W = Fs),功的单位是焦耳。接下来,请大家观察思考,这3台挖掘机对沙土做功了吗?

  生:做功了。因为挖掘机对沙土施加了向上的作用力,并且把沙土从地面搬运到车厢里,满足做功的两个必要因素。

  师:没错。通过对比不难发现,挖掘机做功有快有慢。在生产劳动中,我们往往希望机械能做功更快一些。那么,怎样比较做功的快慢呢?请观察图片,图中反映了哪些信息?在建筑工地上,把几百块砖搬运到一定高度的平台上,小王用滑轮组提升砖头,小李用起重机提升砖头,二人用时都是10分钟。对比一下,谁做功更快呢?你是怎样比较出来的?大家可以联想一下原来学过的比较运动快慢的方法。

  生:可以采用相同时间比做功,起重机在相同时间内做功多,所以它做功更快。就像比较运动快慢时,相同时间比路程,路程多的运动快。

  师:非常棒,这位同学类比得很准确。下面我们来看第二幅图片,图中又反映了哪些信息呢?

  生:人和起重机把同样多的砖头搬运到同样高的平台上,做功相同,但花费时间不一样。

  师:那此时谁做功更快呢?仿照比较运动快慢的另一种方法想想。

  生:相同路程比时间,时间少的运动快。这里相同做功比时间,做同样多的工,起重机花费时间少,所以它做功更快。

  师:完全正确。接下来看第三幅图片,从图中能看出哪些信息?

  生:人和起重机做功不一样,花费时间也不同,人做功多一些,所用时间也多一些。

  师:这种看似无法比较的情况,以前也遇到过。刚才我们通过类比比较运动快慢的两种方法,得到了比较做功快慢的两种方法:相同时间比做功,相同做功比时间。当路程和时间都不相同时,以前我们采用选取单位时间内通过的路程进行比较,通过路程与时间相比,建立了速度这个物理量。此时,我们可以仿照同样的方法来比较做功的快慢吗?

  生:可以,用做功的多少比时间,求出单位时间内所做的功,就能得出谁做功更快。

  师:没错。物理学中,为了表示做功的快慢,把做功的多少与所用时间的比叫做功率,这种给物理量下定义的方法叫做比值定义法。这种方法是不是似曾相识呢?

  生:学过的速度是路程与时间之比,密度是质量与体积之比,压强是压力与受力面积之比。

  师:很好。根据功率的定义,我们可以写出功率的计算公式,功率等于功除以时间。用 (P) 表示功率,(W) 表示功,(t) 表示时间,功率公式可写成 (P = \frac{W}{t}) 。我们再来看每个物理量的单位,在国际单位制中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒,功率的单位就是二者单位的合成——焦耳每秒,它有一个专门的名称叫做瓦特,简称瓦,符号 (W) ,(1) 瓦等于 (1) 焦耳每秒。在工程技术上还常用千瓦作为功率的单位,它们的换算关系是 (1) 千瓦 ( = 1000) 瓦。也许有同学会问,为什么用瓦特作为功率的单位呢?

  生:因为瓦特是伟大的发明家,他研制出精巧实用的新型蒸汽机,把英国带入工业革命。

  师:非常对。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。希望同学们学习瓦特这种刻苦钻研的精神。那么 (1) 瓦到底有多大呢?用手托起两个鸡蛋的力大约是 (1) 牛,用手托起两个鸡蛋,在 (1) 秒时间内匀速提升 (1) 米,此时托力做功的功率约为 (1) 瓦。一般人骑自行车的功率约为 (70) 瓦,(70) 瓦表示什么含义呢?功率 (70) 瓦与 (400) 瓦,哪个功率更大?哪个做功更快呢?大家思考一下。

  生:因为 (1) 瓦等于 (1) 焦耳每秒,所以 (70) 瓦等于 (70) 焦耳每秒,(70) 瓦表示机械在一秒内做功 (70) 焦耳;同理,(400) 瓦表示机械每秒做功 (400) 焦耳。显然 (400) 瓦比 (70) 瓦功率大,做功也更快一些。

  师:完全正确。下面我们了解一下生活中的一些功率大小,手扶拖拉机的功率约为 (15) 千瓦,人跑步时的功率约为 (400) 瓦,轿车发动机的功率约为 (100) 千瓦,可见物理知识与生活联系非常密切。接下来我们巩固一下概念,完成几道判断题,请大家按下暂停键,2分钟内完成作答。第一题:做功用的时间越少,功率越大。这句话对吗?

  生:不对,这句话只说了做功时间少,没说做功多少,应该是做同样多的功,时间越少功率越大。

  师:非常好,所以这句话是错误的。第二题:在相同的时间里,做功越多,功率越大。这句话对吗?

  生:对,既讲到了做功多少,又讲到了时间关系,是全面正确的。

  师:没错。第三题:功率大的机器一定比功率小的机器做功多。这句话对吗?

  生:不对,功率大表示做功快,但功率大的机器不一定做功多,还要看做功时间长短,比如功率大的拖拉机不一定比功率小的拖拉机做功多,得看工作时间。

  师:非常好,所以这句话错误。第四题:功率小的机器一定比功率大的机器做工慢。

  生:对,功率是描述做功快慢的物理量,功率大的机器做工快,功率小的机器做工慢。

  师:大家都很棒。为了加深对功率概念的理解,我们补充一下注意事项。功率是表示做功快慢的物理量,由功和时间两个因素共同决定。做工多不能说明做工快,还要看时间长短。完成同样的功,所用时间少的做工快,功率也大;在相同时间内做功多的功率大。下面我们做一道练习题,一台挖掘机在 (2) 分钟内做了 (7.2×10^6) 焦的功,求挖掘机的功率。大家按下暂停键思考一下解题方法。

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