内容正文:
中物理
第三章 能量的转化与守恒
第3节 能量转化的量度(第2课时)
浙教版 科学(初中)
九年级上
挖掘机挖土和工人挖土,哪种方法更快?
那么怎样表示物体做功快慢呢?
在建筑工地上工人与起重机向高楼搬运一块水泥板,做相同功时,你知道哪个做功快吗?
如果让一个工人搬运可能需要几十分钟,若使用起重机则只可能需要几十秒钟,这说明做相同大小的功,所需要的时间是不同的,也就是说做功的快慢是不同的。
做功快慢的视频演示
观察思考
一、做功的快慢
我们是怎样比较物体运动的快慢的?
方法一:相同路程比较所用时间的多少;
方法二:相同时间比较行驶路程的长短;
方法三:比较物体速度大小。
要比较物体做功的快慢可采用什么方法呢?
比较谁做功最快?并且说出比较的依据是什么
参考物体运动的快慢的3种分析方法
物体 所做的功 所用时间
A 1000J 5S
B 1000J 10S
C 4000J 1min
D 6000J 1min
①做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快;
C物体与D物体比较:时间相同, D物体做功多,D做功快。
②时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。
怎样比较A和D物体做功快慢呢?
A物体与B物体比较:做相同功时A所用时间短,A做功快。
③算出单位时间时间内完成的功,然后再比较。
A物体做功最快。
A:
=200J/S
60S
6000J
5S
1000J
D:
=100J/S
要比较不同物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素:
一是物体做功的大小;
二是物体做功所用去的时间。
因此,我们可以用单位时间内所完成的功的多少来表示做功的快慢。
功率计算
(1)功率:单位时间里完成的功叫做功率(power)。
用P 表示功率,W 表示功,t 表示时间,则功率的公式可写成:
功率反映了物体做功的快慢。
t
w
p
=
(2)表达式:功率=
时间
功
功率的变形公式视频
观察思考
(3)功率的变形公式
当用恒力F拉物体时,保持速度为v的匀速直线运动,在t时间内做功多少?功率多少?
运动的距离为S=vt
做功W=FS=Fvt
功率P=W÷t=Fvt÷t=Fv
功率变形公式P=Fv
(3)、功率的意义:表示做功的快慢。功率越大,做功越快;功率越小,做功越慢。
1W的物理意义:物体在1S内做的功是1J
1瓦=1焦/秒
1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦
②实际应用中还常用千瓦(kw) 、兆瓦(Mw)作为功率的单位。
(4)、功率的单位
①国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,单位符号是W。它是为了纪念英国发明家瓦特(James Watt)而命名的。
二、常见的功率
人步行(缓慢):数十瓦
短时间快速运动:可达1千瓦
小汽车:50~100千瓦
和谐号动车组:7200千瓦
喷气式客机:约11万千瓦
功率是机器的主要技术指标之一,要根据实际需要选择功率合适的机器。功率选择不当,会造成机器的浪费,或毁坏机器。
因为功是能量转化的量度,所以做功的快慢也就是能量转化的快慢。根据这一观点,请叙述例题中起重机的功率为1.47 千瓦的意义。
起重机的功率为1.47 千瓦的意义:起重机1s对货物做功1470 J
【例题】起重机将质量为750千克的货物,在0.5分钟内匀速吊起6米高,起重机的功率有多大?
解:货物的重:G = mg = 750 千克 ×9.8 牛 / 千克= 7350 牛
起重机对货物做的功:W = Gh = 7350 牛 ×6 米= 44100 焦
起重机的功率: P = W/t= 44 100 焦÷30秒= 1470 瓦= 1.47 千瓦
答:起重机的功率为 1.47 千瓦。
课堂小结
如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图像①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1>F2 P1>P2 C.F1=F2 P1=P2 D.F1>F2 P1<P2
链接中考
A
新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时10min。已知该车的总质量为1.6×103kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功______________J,功率为________kW(g取10N/kg)。
链接中考
9.6×106
16
(2019九上·婺城期中)电梯的简化模型如图甲所示,考虑安全、舒适、省时等因素,电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的