内容正文:
第四节 功率
第九章 机械和功
温故而知新:
观察与思考
两种方式做的功一样多吗?
两种方式做功的快慢一样吗?
把一批水搬到6楼,可以走楼梯,也可以坐电梯。
一、比较物体做功的快慢
图9-32
图9-33
1、做相同的功,比较时间,所用时间越少,做功越快
2、用相同的时间,比较所做的功,完成的功越多,做功越快
如果做功多少不同,做功所用的时间也不同。如何比较做功的快慢呢?
小明爬了两次楼梯:
第二次
第一次
5s
10s
哪一次做功快?
两次时间不相同,做的功也不相同怎么比?
速度:
表示物体运动的快慢
表示物体做功的快慢
(类比法)
P=
1、物理意义:
2、定义:
3、定义式:
导出式:
4、单位:
二、功率
5.机械的功率为50W,表示什么含义?
表示机械在1s内做了50J的功。
表示物体做功快慢的物理量。
功与完成这些功所用的时间之比叫作功率。
焦/秒(J/S),叫做瓦特,简称瓦(W)
1 kW=1 000 W 1 MW=106 W
表示单位时间内做的功
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
二、功 率
马长时间奔跑时的功率约为几百瓦
人平时骑自行车的功率约为60 W~80 W
小轿车发动机的功率可达
100 kW以上
飞机发动机的功率可达1 000 kW以上
万吨级远洋货轮的功率可达10 000 kW
二、功 率
高速铁路列车的功率可达几千千瓦至两万千瓦
汽车爬坡时往往需要换成低挡,降低速度,这是为什么呢?
机车发动机的功率一般是一定的(保持不变)根据 :当功率一定时,速度越小,牵引力越大; 速度越大,牵引力越小。而汽车爬坡时,需要比在平地上行驶时更大的牵引力,所以此时需要降低速度,为的是增大牵引力。
对于做匀速直线运动的物体
因为
=Fv
例.公园里有一座山,山脚到山顶的高度200m,在山脚与山顶之间建有空中缆车的索道,电动机用4min将一个高空缆车从山脚运送到山顶,需要做功7.2 106 J,该电动机对缆车做功的功率是多少?工人小李提着质量为12kg的工具箱从山脚爬到山顶大约需要20min,小李对工具箱所施拉力的功率约是多少?(g取10N/kg)
交流讨论:
工人小李提着工具箱分别采用徒步和乘坐缆车两种方式从山脚到
山顶。采用这两种方式上山的过程中,小李对工具箱所施拉力做的
功相同吗?拉力做功的功率相同吗?
公式:
单位:
瓦特(W) 1W=1 J/s
物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
功率
课堂小结
定义:单位时间内完成功的多少叫做功率
推导式:
变形公式:
常用单位:1 kW= 103 W 1 MW= 106 W
课堂练习
1.使用机械做功时,下列说法正确的是( )。
A.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
B.功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少
C.功率小的机器一定比功率大的机器做功慢
D.以上说法都不对
2.物体甲在5s时间内被做了100J的功,则做功的功率是 ,
这表示 。
3.一位中学生骑车来学校。关于他骑车时的功率的说法,正确的是( )
A、他的骑车功率可能为1000W B、他的骑车功率一定是300W
C、他的骑车功率可能是60W D、他的骑车功率一定 是120W。
4.关于力、距离、功与功率的关系,下列说法正确的是( )
A.力越大,功率越大 B.距离越长,功率越大
C.做功越多,功率越大 D.做功越快,功率越 大。
5.建筑工地上,水泥板质量为0.7t,起重机在15S内把它匀速提升到4m的高度,起重机提升重物的功率是多少?
6. 某工人将重250 N的物体搬到15 m高的楼上,用了半分钟,若用功率为500 W的电动机将这个物体匀速搬到相同高度,电动机做这些功所用时间是多少?
7.用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为200N,动滑轮的重为50N,5s内可使物体匀速上升2m,不计绳重和摩擦。求:
(1)拉力所做的功;
(2)拉力的功率;
解:
(1)有图可知n=2
W总=Fs=125N×4m=500J
(2)
s=2h=2×2m=4m
8.质量为12kg的物体A放在水平桌面上,利用图9-34所示的装置使物体A以0.1m/s的速度做匀速直线运动。弹簧测力计始终保持水平,其示数为2N。不计绳重、弹簧测力计重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,求拉力F的功率。
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