内容正文:
第十一章 功和机械能
第2节 功率
人教版 物理 八年级 下册
11.2 功率/
1
建筑大楼时需要先挖
地槽, 挖土就得对土做功,
如果用挖土机来做,一幢大
楼的地槽用不了几天就能挖
完。而如果一个人挖,恐怕
一年也挖不完一幢大楼的地槽。可见,做功除了有多少之外,还有快慢的区别,那么在物理学中,怎样描述机械做功的快慢呢?
导入新知
11.2 功率/
1. 结合实例理解功率的概念及功率表示的物理意义;能用功率的计算公式进行简单计算;了解功率在实际生活中的应用。
2. 通过观察和联系生活实际了解功率的物理意义。培养学生对生活中物理知识的学习兴趣,形成对科学的求知欲。
素养目标
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知识点
功 率
做相同的功,用时短的,做功快
相等的时间,做功多的,做功快
做功多少和做功时间都不相同时,如何比较做功快慢呢?
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11.2 功率/
甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖重为10 N,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如下表:
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
甲、乙、丙做功分别是多少?
600
450
600
甲、乙、丙做功谁最快?
应选取同一标准进行比较。
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11.2 功率/
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
600
450
600
60
30
22.5
选取时间为标准进行比较
功与做功时间的比表示物体做功的快慢。
(J/min)
所做的功
做功时间
所做的功
做功时间
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11.2 功率/
功与做功时间之比叫做功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。
表达式:
1 kW= 103 W
焦耳
秒
瓦特
焦耳/秒
(W)
功率=
所做的功
做功时间
P =
W
t
1W:1s做功1J,功率就是1W。
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11.2 功率/
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年
小资料
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例题 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,大石头的拉力与大石头所受的重力相等,
即 F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
石头在拉力方向上移动的距离 s =1m
拉力做的功是:W = Fs = 6×104N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是
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物体受拉力F,沿拉力方向做匀速直线运动时,
则拉力F的功率:
想一想:汽车爬坡、拖拉机耕地,为了增大牵引力,车辆的运动速度都很小。你能解释吗?
根据P=Fv可知,在发动机的功率一定时,要增大牵引力,就必须降低行车速度。
思维拓展
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11.2 功率/
例1(2018•徐州)一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段坑洼路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( )
D
连接中考
巩固练习
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例2 (2018•荆门)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经l5s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行100m停下。其ν-t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为
车重的0.2倍,求:
(1)整个过程中发动机做的功;
(2)汽车的最大速度ν最大。
连接中考
巩固练习
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解:(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:
t=15s+25s=40s,
由P= 可得,整个过程中发动机做的功:
W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J;
(2)汽车的重力:G=mg=2 000kg×10N/kg=2×104N,
由题意和图象可知,15~40s汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速运动时的牵引力: