内容正文:
第十一章 功和机械能
功率
第2节
课堂小结
观察与思考
思考:将一堆砖从低处搬到高处有哪些办法?
新课导入
引出:我们国家正在快速发展,许许多多的建筑物也拔地而起,在建造这些建筑物的时候,免不了要从低处往高处运输建筑材料,比如砖头。
思考:两种方式做的功一样多吗?它们有什么区别?
新课导入
衔接:接着我们来看一下这两种搬砖方式是怎样的。
用机器吊起砖块时,用时会短一些,人工搬运砖块用时会长一些,这说明机器做功快一些,从中我们可以得知功不仅有大小之分,还有快慢之分。
一、做功快慢的比较
活动:请两名同学,将15本练习册一本一本的从地面搬运到桌面上。看谁快一些。
用时相同时,做功越多,做功越快。
新课讲授
衔接:那么如何比较做功的快慢呢?我们来做一个小实验。
谁获胜了?为什么说他获胜了?这就说明了....。
活动:限时10s,将练习册一本一本的从地面搬运到桌面上。看谁搬的多一些。
做功相同时,用时越短,做功越快。
新课讲授
衔接:请刚才获胜的同学上来,大家觉得他厉害吗?有没有觉得自己能赢过他的同学上来挑战一下他呢?
谁获胜了?为什么说他获胜了?这就说明了....。
1.他们爬相同的楼梯,做的功一样吗?
2.所花的时间是一样的吗?
3.怎么比较他们做功的快慢呢?
不一样
不一样
讨论:类比速度,想一想如何比较做功快慢?
新课讲授
衔接:但是我们的生活中会有很多这样的现象。比如书本上的这幅图,......
1.根据常识,我们知道,老人的体重应该(重一些),那么做的功不一样
2.老人花的时间多一些,所花的时间也不一样。
让大家讨论,类比速度,我们如何比较做功的快慢。并请人回答。
跟...一样,也就是我们可以比较单位时间内所做的功,单位时间的功也就是总功除以总时间。单位时间做功多的,表示做功快,单位时间做功少的,表示做功慢。
选取时间为标准进行比较
老人重为600N,爬楼用时为20s;小孩重为400N,爬楼用时为10s,该楼高3m。
老人 小孩
做功(J)
时间(s) 20 10
1800
1200
(J/s)
功
做功时间
90
120
新课讲授
衔接:现在给出具体的数值,大家比较一下老人和小孩做功的快慢。
功 率
功率的物理意义
公 式
单 位
国际单位:瓦特 ,符号 W,1W=1J/s
常用单位:千瓦 (kW)
换算关系
P =
W
t
功率=
功
时间
功与做功所需时间之比叫做功率。
表示物体做功快慢的物理量。
1kW=103W
二、功率
新课讲授
衔接:那么我们为了表示做功的快慢,引入了全新的物理量,也就是我们今天要学习的功率。
请同学们自主学习书本内容。(请同学回答)
瓦特 James Watt
英国 1736-1819
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,后来瓦特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。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。
新课讲授
衔接:我们接着来认识认识这位伟大的科学家。
一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌,上面标有一些数据,功率是其中的一项。
功率1.2kW表示什么物理意义?
表示物体在1s内做功1200J。
铭 牌
型 号 5C11
流 量 52m3 /h
吸 程 10m
功 率 1.2kW
新课讲授
衔接:这是一台抽水机
慢跑功率约几十瓦
百米飞人的功率可达1 kW
骑车功率约70 W
生活中常见的功率
蓝鲸游动时功率约350 kW
马车功率约几百瓦
轿车的功率可达200 kW
马车和自行车谁做功快呢?谁做功多呢?
新课讲授
衔接:这里进行对比,板书出公式的变形式。W=Pt,与t=W/P。
通过问题引导学生分清楚功率和功的联系与区别。
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
W
t1
=
P=
6×104J
15s
=
4×103W
例题
新课讲授
汽车的牵引力是1000N,以40m/s的速度匀速行驶100s,求汽车的功率是多少?
W = Fs =1000N×4000m=4×106J
s = vt =40m/s×100s=4000m
W
t
=
P=
4×106J
100s
=
40000W
思考:P 是否等于F ×v,大家能否推导证明一下呢?
例题
新课讲授