内容正文:
沪粤版九年级上册
11.2 功率
在2分钟内,挖掘机做功比人工铁锹多,所以,在工农业生产中,人们越来越多地使用机器来代替人力、畜力做功。使做功更快!
2分钟内做的功
2分钟内做的功
创设情境
为了支援学校建设,同学们参加了义务劳动。下图为甲乙两位同学分别将一百块砖搬到二楼时的情景,图中两位同学谁对砖块做的功多?
由a、c图可知,两位同学都把一百块砖搬到了二楼,所以对砖块做的功多一样多。
那么甲乙两位同学做功的快慢一样吗?
探究实践
2.比较物体做功快慢的方法
(1)在做相同的功的情况下,比较所用时间的长短,所用时间越
短,做功越快.
(2)在相同的时间内,比较做功的多少,做功越多,做功越快.
(3)在做功多少与做功时间均不相同时,用单位时间完成的功的
多少比较做功快慢.
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典例1 无论是人来做功还是利用机械做功,都有做功快与慢的问题.
如图所示的两位同学(质量相同)均将相同的重物从一楼搬运到三
楼,所用的时间不同.从图中提供的信息,小红归纳了以下说法,
其中正确的是( )
A.甲图中的同学做的功多,做功快
B.乙图中的同学做的功多,做功快
C.做相同的功,甲图中的同学做功所
用时间少,做功快
D.做相同的功,乙图中的同学做功所
用时间多,做功快
C
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[解析] 由题意知,两位同学重力相同,均将相同的重物从一楼搬运到三楼,做功相同,故A、B错误;由题图可知两同学做功所用时间不同,所以做功的快慢不同,做功所用时间少的同学做功快,故C正确,D错误.
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1.做功相同,比较做功时间的长短,做功时间越短,则做功越快。
2.做功时间相同,比较做功的多少,做功越多,则做功越快。
生活中总是出现:物体做功的多少和时间的长短
均不相同,又如何比较物体做功的快慢呢?
例:假设甲同学用8s时间做了240J 的功,乙同学用5s时间做了100J的功。谁做功快?
探究结论
如何比较运动的快慢?
如何比较做功的快慢?
方法一:所用时间相同,路程大的运动快
方法二:通过相同的路程,用时少的运动快
方法三:看单位时间内通
过的路程
比较做功快慢的方法
方法一:所用时间相同,做功多的做功快
方法二:做相同的功,用时少的做功快
方法三:看单位时间内所做的功
常见的功率
人步行:数十瓦
人快速运动:可达1千瓦
小汽车:50~100千瓦
动车组:7200千瓦
喷气式客机:约11万千瓦
探究实践
功率是机器的主要技术指标之一。
要根据实际需要选择功率合适的机器。
功率选择过大,会造成机器的浪费,
功率选择过小,会毁坏机器。
是不是机器的功率越大越好?
探究实践
1.概念:物理学中,把做功的多少与所用时间的比叫做功率。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.计算公式:
功率=
如果用 P 表示 功率 , W 表示 功 , t 表示 时间 ,则
P =
W
t
知识点二:功率
4.单位:在国际单位制中,
功的单位是__________,
时间的单位是__________,
功率的单位就是___________。
焦(J)
秒(s)
焦/秒(J/s)
功率的单位有一个专门的名称叫做瓦特(watt),简称瓦,符号为W。
1W=1J/s
下表是某小组设计的记录表,请将实验数据填写在记录表中。
姓 名
质量m/kg
体重G/N
登楼的高度 h/m
登楼的时间 t/s
登楼做的功 W/J
功率 P/W
比一比,谁登楼的功率大?
讨论:两名同学功率不同的原因是什么?
自行车长时间功率约70W;优秀运动员短时间功率可达到1kW。
新宝马X5最大输出功率达235kW.
韶山型电力机车输出功率为 4200kW
功率是机械一个重要的参数,下面是一些机械的功率。
昆虫功率约2×10 -5 W
该表格是某小组设计的记录表,请将你们小组的实验数据填写在记录表中。
姓名
质量m/kg
体重G/N
登楼的高度h/m
登楼的时间t/s
登楼做的功W/J
功率P/W
思考:两名同学功率不同的原因是什么?
答案 两名同学的质量不同,由G=mg可知重力不同,登相同高度h的楼,根据W=Gh,克服重力做的功W不同,质量大的重力大,做功多。而消耗的体能大,可能用的时间t长,根据P=,做功可能慢,即功率小。
交流与讨论
两名同学功率不同的原因是什么?
探究新知
一些功率值
(a)优秀田径运动员短跑时的功率可达1000W
(b)电动汽车的最大功率一般在100kW以上
(d)中国首艘国产航母山东舰的推进功率可达1.47x105 kW
(c)“复兴号”动车组(时速350km)的功率可达10000 kW
探究新知
总结提升
功率公式中还有一个常见的推导式,和速度有关,根据功的计算公式和速度的计算公式,推导功率与物体受到的力F和速度v的关系式:
P==Fv
适用条件:F与v在同一条直线上。
思考:为什么汽车上坡时,司机经常用换成低速挡的方法减小速度?
答案 汽车发动机的功率一定时(保持不变),牵引力的大小和运动速度成反比。减小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。
学以致用
1.在平直公路上匀速行驶的汽车,发动机的实际输出功率为60 kW,速度为30 m/s,则下列说法中错误的是( )
A.汽车受到的牵引力是2 000 N
B.汽车受到的阻力是2 000 N
C.牵引力做功是60 000 J
D.行驶10 s牵引力做功6×105 J
C
解析 根据公式P=Fv,F==2 000 N,因为汽车做匀速直线运动,所以受平衡力的作用,即F阻=F=2 000 N,故A、B正确,不符合题意;
根据P=得:W=Pt,因做功时间未知,不能计算做功多少,故C错误,符合题意;
根据P=得:W=Pt=60×103 W×10 s=6×105 J,故D正确,不符合题意。
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