内容正文:
第十一章 功和机械能
第2节 功率
想一想
(1)大力士们进行搬球比赛,要将质量200kg的石球,从地面搬到平均高度为1.5m的台上 ,搬一个球做功多少?
(2)他们谁做功更快呢?
解:搬一个球做功:
光膀子 头巾哥 大雕哥
石球(个)
时间(秒)
做功(焦)
做功快慢
功/时间
(J/s)
00:30
00:35
00:35
5
4
5
30
25
25
500
480
600
3.表达式:_________
讲授新课
功率
一
瓦特 James Watt
英国 1736-1819
1.定义:___与______之比叫做功率。(符号:“___”)
2.物理意义:
表示物体做功______的物理量。
4.单位:______,简称“___”,符号“___”;
瓦特
瓦
W
P
功
时间
快慢
常用单位:_____、_____。
kW
MW
单位换算:1 kW=____W 、1 MW= ____W
103
106
5.1W的物理意义:
物体在___秒时间内做功___。
1J
1
v
S
讲授新课
功率
一
6.功率与速度的关系:
F
课堂小结
搬石头比赛
詹姆斯
·
瓦特
典例解析
关于功率的说法中,正确的是( )
例 1
班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,比比谁的功率最大。为此,需要测量一些物理量,下列物理量中必须测量的量是( )
①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间 ③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度
例 2
A.功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多
B.单位时间内所做的功越多,其功率越大
C.速度越大,功率越大
D.作用力越大,功率也越大
A.①② B.①④
C.②③ D.①②③
一起重机将质量为6 t的大石头以0.2m/ s 的速度匀速提升了 2 m,求:
(1)在此过程起重机做了多少功?
(2)提升大石头的功率是多少?
典例解析
物体在同一水平地面上做直线运动,通过相等的路程s,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为 当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为 两次推力做功分别为 两次推力的功率分别为 则下列关系正确的是( )
例 3
例 4
A.W1<W2,P1=P2 B.W1=W2,P1<P2
C.F1<F2,P1=P2 D.F1=F2,P1<P2
解 :(1)石头质量m=___________,
6t=6×103 kg
拉力做功:
(2)起重机吊起石头用时:
起重机功率:
解法二:
起重机拉力:
如图,装载车和收割机以2m/s的速度同向做匀速直线运动,收割机每分钟将50kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为5×103kg车轮与地面总接触面积为0.5m²,车受到的阻力为车总重力的0.2倍。(g 取10 N/ kg,收割开始时车为空载状态,设装载车始终在水平地面上,不计空气阻力)问:
(1)装载车1min内走过的路程是多少?
(2)装载车空载时对地面的压强是多少?
(3)装载车工作多长时间功率达到30kW?
典例解析
例 5
随堂练习
关于功率的说法中,正确的是 ( )
做引体向上的规范动作如下:两手正握单杠,由悬垂开始,上提时,下颚须超过杠面;下放时,两臂放直,不能曲臂(如图所示),这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的。小宇能连续匀速做20个规范的引体向上动作,课外活动小组的同学现在要估测小宇做20个引体向上动作的平均功率。
(1)请你写出需要的测量工具:电子秤、 、刻度尺。
(2)下表是小宇设计的实验记录表格,根据要记录的数据,请在表格①处填入填上合适的物理量、符号及单位: 。
(3)小宇同学做引体向上时功率的表达式P= (用所测物理量的符号表示)。
(4)结合体育锻炼的实际分析:增大两手之间的间距,则完成一次规范的引体向上所需的拉力大小会 ,克服重力所做的功会 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
变式训练 2
变式训练 1
A.功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多
B.单位时间内所做的功越多,其功率越大
C.速度越大,功率越大
D.作用力越大,功率也越大
一列火车以450kW的功率在平直轨道上匀速行驶,速度为50m/s.求:
(1)火车所受阻力是多大?
(2)火车行驶1min,机车牵引力做了多少功?
随堂练习
某隧道全长约6km,设计最高时速为 (不计车身长度)求:
(1)汽车通过隧道至少需要的时间:
(2)若一辆功率为100kW的货车匀速通过该隧道用时8 min,货车的牵引力。
变式训练 4
变式训练 3
解:(1)火车功率P=450kW=4.5×105W,
由P=Fv可得:
W=Pt=4.5×105W×60s=2.7×107J
(2)由P=W/t得,火车行驶t=1min=60s,机车牵引力做的功:
阻力:
随堂练习
如图,我国自行研制成功的“蛟龙号”深海载人潜水器,满载时总质量约22t,体积约为20m³。当它完成下潜任务返回母船时,需要母船上的电动机带动吊索将它缓慢匀速拉起(不计水对它的阻力),此过程历时4 h,若以某次下潜深度7200 m到“蛟龙号”刚露出水面为止(“蛟龙号”高度忽略不计,海水密度约为 g 取10 N/ kg)。求:
(1)“蛟龙号”下潜至 7200 m深的位置时,受到海水的压强;
(2)吊索将潜水器从7200 m深度拉至刚露出水面,拉力所做的功;
(3)吊索拉力对潜水器做功的功率。
变式训练 5
Lavf53.24.0
Packed by Bilibili XCoder v1.0(fixed_gap:False)
Lavf57.83.100
HandBrake 1.9.2 2025022300
$$