内容正文:
第2节 功率
第十一章 功和机械能
他们爬相同的楼梯时,做功相等吗?做功的快慢一样吗?
他们挖土做功相等吗?做功的快慢一样吗?
想一想
1.知道功率的概念及物理意义。
2.掌握功率的定义式、推导式及单位。
3.会用功率公式进行简单计算。
4.了解功率在实际生活中的应用。
目标与任务
类比下怎样运动的快慢。
人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
做一样多的功,所用时间不同。
甲
乙
怎样比较做功快慢
一
在相同的时间内,做功多少不一样。
甲
乙
比较做功快慢的方法:
方法一:W甲=W乙时,用时间短的则做功快;
方法二:t甲= t乙时,做功多的则做功快。
若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢?
甲
乙
例 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖物重为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?谁最慢?
应选取同一标准进行比较
比较做功快慢的一般方法
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
所做的功
时间
(J/min)
功
做功时间
功率:功与做功所需时间之比叫做功率。
功率的物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
公式:
单位:
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 1W=1J/s
功率
二
P =
W
t
功率=
功
时间
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(1736-1819)
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。
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
功率70 W表示:在1 s内做了70 J的功。
功率70 W表示什么物理意义?
常见的功率
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
轿车的功率约可达200 kW
远洋货轮的功率达10 000 kW 以上
常见的功率
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
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。
思考
功率
功率
功与做功所需时间之比叫做功率
物理意义
表示物体做功快慢的物理量
功率的表达式
P =
W
t
P =Fv
总结与复习
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
学以致用 1
甲、乙、丙三位同学分别把质量不同的物体匀速竖直向上提,所测数据如下表:
同学 质量 / kg 升高高度 / m 时间 / s
甲 4 1.5 2
乙 8 1 4
丙 10 0.5 5
根据上表可知,做功最多的是_________同学,做功最快的是________ 同学, 你是根据比较____________________来判断出做功快慢的。
乙
甲
单位时间内完成的功
学以致用 2
关于功率下列叙述中正确的是( )。
A.做功的时间越短,功率越大
B.做功的时间越长,功率越大
C.用的力越大,做功时间越短,功率越大
D.做功越多,做功时间越短,功率越大
D
甲、乙两个同学体重之比是4 : 5,都从一楼走到三楼,甲和乙所用时间之