内容正文:
第4课 功率
学习目标
1. 知道功率的物理意义;
2. 理解功率的定义及其单位;
3. 理解功率的计算公式;
4. 能够用功率的定义式解决相关问题。。
5. 功率是做功快慢的物理量,和做功多少没有关系;
02
预习导学
一、功率的含义
定义:功率是表示 的物理量,物理学中,功与做功所用时间之比叫功率,它在数值上等于单位时间内所做的功;
单位:单位 ,简称瓦,用字母W表示。
公式:P= ,1W = 1J/s,推导式:P= 。
二、比较做功快慢的方法:
1.在相同时间内,比较 ;
2.在做功的多少完全相同的条件下,比较 ;
3.在做功的多少和所用时间都不相同的情况下,通过P=W/t计算后进行比较;
4.功率表示物体做功的快慢,而不是做功的多少,做功多功率 大。
三、常见功率:
麻雀飞行8w,人骑自行车60-80w,家用轿车发动机80kw,起重机320kw,动车组5.5-20MW,辽宁号航空母舰发动机的总功率147MW.
牵引力:在水平公路上匀速直线行驶的汽车,其 (地面摩擦力);
四、功与功率的区别
1. 注意区别功与功率:功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样,只有在做功时间相同时,做功多的就做功快;否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大,也就是说:功率与功和时间两个因素有关。
2. 由P=W/t变形为P=F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比。
3. 将上述归纳:
功(W)
功率(P)
概念
当一个力作用在物体上,物体在这个力作用下通过一段距离。这个力对物体做了功
功与做功所用时间之比
单位
功的单位是力的单位与距离的单位的乘积牛·米,也叫焦耳。1J=1N·m。
功率的单位也是复合单位,焦/秒,叫做瓦特。1W=1J/S
计算
W=Fs
其它
以下三种情况力对物体不做功:
(1)“不劳无功”,物体通过了距离,但没有力作用在物体上;
(2)“不动无功”有力作用在物体上,物体静止不动,没有通过距离;
(3)“劳而无功”,有力作用在物体上,物体也通过了距离,但力的方向和通过的距离方向互相垂直,沿力方向上物体没有通过距离。
比较做功快慢的方法有:
(1)比较相同时间内做的功,做功多的做功快;
(2)比较做相同的功所用时间,所用时间少的做功快;
(3)比较功和时间的比值,比值大的做功快。
03
探究提升
知识点一:功率的含义
功率的定义:单位时间里物体完成的功。
【探究重点】
功率的意义:表示物体做功的快慢。
1 物理意义:反映了物体做功的快慢。
2 要比较不同物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素:一个是物体做功的多少;另一个是物体做功所用去的时间。
【例题精讲】
1. (2023陕西渭南一模)如图,用大小相等的拉力F,分别沿竖直方向和水平方向拉物体,物体的运动方向始终和拉力方向保持一致。已知运动时间tab>tcd,运动距离sab=scd,比较(a)(b)两种情况下拉力所做的功和功率( )
A.ab段做的功较多
B.ab段和cd段做的功一样多
C.ab段功率较大
D.ab段和cd段功率一样大
【巩固训练】
2. (2021·广西桂林·中考真题)如图所示,小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千,他们的重力分别是G1、G2,且G1<G2,某次从最高点下摆到最低点的过程中,他们重力做功的大小分别为W1、W2,重力做功的快慢分别为P1、P2。则( )
A.W1>W2 B.W1=W2 C.P1<P2 D.P1=P2
知识点二:功率计算
1.
功率的计算公式为,其中P表示功率,单位是瓦特;W表示做功的多少,单位是焦耳;t表示时间,单位是秒。公式推导:。
2. 利用该公式时要注意:拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不变;v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是W;速度v跟拉力F必须对应,即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。
【探究重点】
1. 功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样,只有在做功时间相同时,做功多的做功快;否则做功多不一定做功就快,即“功率”不一定就大,也就是说:功率与功和时间两个因素有关。
2. 区别机械的总功率和有用功率:
1
总功率指机械本身产生的功率,
2
有用功率指机械用来做有用功的那部分功率:(P有用=P总·η)
【例题精讲】
3. (2023·安徽合肥·统考三模)在2023年中考体育考试的跳绳测试中,小明1min跳了180次,若他的质量为50kg,每次跳起的高度为4cm,求: