内容正文:
11.2功率
从两个相同深度的坑中将相同重力的泥土移到地面,
人和挖掘机对泥土做功多少相同吗?所用时间相同吗?
人与挖掘机,哪个做功快呢?
你是怎样比较出来的?
甲 乙 丙 丁
书的重力(N) 100 100 120 150
做功(J)
时间(s) 20 30 30 50
300
360
300
450
甲、乙、丙、丁分别对书做了多少的功?
一.比较做功的快慢
甲 乙 丙 丁
书的重力(N) 100 100 120 150
做功(J)
时间(s) 20 30 30 50
300
360
300
450
思考1:甲、乙做功谁快?你是怎样比较出来的?
一.比较做功的快慢
甲 乙 丙 丁
书的重力(N) 100 100 120 150
做功(J) 300 300 360 450
时间(s) 20 30 30 50
甲、乙、丙、丁四位同学分别搬书到二楼,楼高为
3m, 他们搬的书的重力和所用的时间如下表:
思考2:乙、丙做功谁快?你是怎样比较出来的?
每秒做功(J)
15
12
10
9
甲 乙 丙 丁
书的重力(N) 100 100 120 150
做功(J) 300 300 360 450
时间(s) 20 30 30 50
甲、乙、丙、丁四位同学分别搬书到二楼,楼高为
3m, 他们搬的书的重力和所用的时间如下表:
思考3:甲、丁做功 谁快呢?怎样来比较呢?
二.功率
3.公式:
P =
W
t
国际单位:瓦特 ,符号 W
常用单位:千瓦 (kW)、兆瓦(MW)
换算关系: 1kW=103W 1MW=106W 1W=1J/s
4.单位:
2.定义:功与做功所需时间之比叫做功率。
比值定义法
W=Pt
t =
W
P
V =
S
t
1.物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
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
早期蒸汽机
瓦特 James Watt
英国 1736-1819
项目 功(W) 功率(P)
物理意义
定义
公式
单位
联系
5.功和功率的比较:
力的作用成效
做功的快慢
力与物体在力的方向
上移动距离的乘积
物体做功与所用
时间之比
P =
W
t
W=Fs
焦耳(J)
瓦特(w)
W=Pt
型号:5C11
流量:52m3 /h
吸程:10m
功率:1.2kW
功率1.2kW表示什么物理意义?
表示物体在1s内做功1200J。
抽水机铭牌
6.一些常见物体的功率
昆虫功率约2×10 -5 W
骑车功率约70 W
慢跑功率约几十瓦
百米飞人的功率可达
1 kW
蓝鲸游动时功率约350 kW
马车功率约几百瓦
轿车的功率约可达200 kW
“复兴号”动车组功率可达6 000 kW
“辽宁号”航空母舰的功率达150MW
例1: 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,大石头所受的拉力与所受的重力相等,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 = 6×104 N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是
三.功率的计算
计算功率的另一公式:
F表示物体受的力,v表示物体的运动速度。
适用条件:F与v在同一条直线上。
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
例2 一辆汽车发动机的功率是50kw,在水平路面上匀速行驶,若汽车的速度为36km/h,则汽车的牵引力在5min内做功________J;这辆汽车受到的牵引力是________N;这辆汽车受到的阻力是________N。
思维拓展
物体受拉力F,沿拉力方向做匀速直线运动时,拉力F的功率:
为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度?
分析:机车发动机的功率一般是一定的(保持不变),牵引力的大小和运动速度成反比。减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大;反之,增大车辆的速度就会使车辆的牵引力减小。
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
例3 山娃家住农村,爷爷想买一台离心式水泵,把水抽到高出水面30m处容积是