内容正文:
第2节 功 率
第十一章 功和机械
1.知道功率概念(重点)。
2.能说出功率的物理意义(重点)。
3.能写出功率的定义式,并进行简单计算(重点)。
4.能利用功率的概念设计测量生活中功率的大小
学习目标
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。
新知导入
课堂探究
建筑工地上要把几百块砖送到楼顶,无论是人工搬运还是起重机搬运,我们对砖块做的功是相同的。然而人工搬运需要几个小时,如果用起重机搬运,几分钟就可以完成,看来做功有快慢之分。怎样表示做功的快慢?
人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
不同物体做功时间相同,他们做功的多少可能不同,在相同时间内,做功多的物体做功比较快。
做一样多的功,所用时间不同。
我们知道,若做功不相同,时间也不相同时,我们可以用方法三比较功率的快慢,即利用公式计算。
t
W
P
=
W ——某个力做的功——焦耳(J)
注意:
t ——做这些功所用的时间——秒(s)
P ——这个力做功的功率——瓦特(W)或焦耳每秒(J/s)
①使用公式时,一定要注意三个量的对应关系,功W 一定是对应的时间 t 内完成的,这样算出来的功率才是时间 t 内的功率。
②由P=W/t 计算出的功率是平均功率 ,即在时间t 内的平均功率。
例题: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
功率的计算
三
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。
功率十描述做功快慢的物理量。它虽然与做功多少和所用时间长短有关,但它不是由功或时间单独决定的,而是由两者共同决定的。只有同时确定功和时间,比较他们的比值,才能比较功率的大小。
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
特别提醒:
实验器材:体重计,皮尺,秒表。
实验步骤:
(1)用体重计测出自己的质量 m,求出自己的重力 G 。
(2)用皮尺测出所登楼层的高度 h 。
(3)用秒表测出自己上楼所用的时间 t 。
(4)用公式 求出人上楼的功率 P 。
【想想做做】 测量人爬楼梯的功率
t
W
1. P
=
① 使用公式时,一定要注意三个量的对应关系,
功 W 一定是对应的时间 t 内完成的,
这样算出来的功率才是时间t内的功率。
② 由 P=W/t 计算出的功率是平均功率 ,即在时间 t 内的平均功率。
W——某个力做的功——焦耳(J)
t ——做这些功所用的时间——秒(s)
P ——这个力做功的功率—瓦特(W)或焦耳每秒(J/s)
W=Pt
t=
W
P
二、功率的计算
2.一台机器的功率是150 W,它表示的含义是( C )
A.这台机器所做的功只能是150 J
B.这台机器每分钟内做功150 J
C.这台机器每秒钟所做的功是150 J
D.这台机器在每秒钟内所做的功是150 W
3.为抗旱救灾,某村购置了甲、乙两台抽水机,若甲抽水机的功率比乙抽水机的功率大,则在它们都正常工作时,甲抽水机一定比乙抽水机( D )
A.做功多 B.做功少 C.做功慢 D.做功快
知识点2 功率的计算公式及其应用
4.两台机器总功之比为3∶2,时间之比为3∶4,则功率之比为 2∶1 。
5.功率相等的两辆汽车,在相等的时间内匀速通过的距离之比是2∶1,则( A )
A.两辆汽车的牵引力之比是1∶2
B.两辆汽车的牵引力之比是2∶1
C.两辆汽车所做的功之比是1∶2
D.两辆汽车所做的功之比是2∶1
推土机的功率约为126~165kW
内燃机车的功率约为9600kW
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(2021·昆明中考)采用求功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫做_______。这种方法,实质上还是用_________________ (选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。
功率
时间相同比较功
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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
本 节 小 结
1.小童同学用50N的水平推力,使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动,若该物体在10s内移动4m,则在此过程中,物体受到的摩擦力是 N,小童做功的功率是 W。
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【解析】物体在50N的推力作用下,在水平方向做匀速直线运动,所以摩擦力等于推力,也是50N;
物体移动的速度为
小童做功的功率为P=Fv=50N×0.4m/s=20W。
或
20
当 堂 检 测
为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度?
为什么同样一辆机动车,在满载时的行驶速度一般比空载时小得多?
由P=Fv可知:当功率P一定时,速度v越小,力F越大;
当力F一定时,功率P越大,速度v越大;
当速度v一定时,功率P越大,力F越大。
机车发动机的功率是一定的,
牵引力的大小和运动速度成反比。
降低车辆的速度就会使车辆的牵引力增大。
注意:
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
在平直高速公路上,甲、乙两车以不同的速度匀速行驶,若甲、乙两车牵引力的功率之比为2∶3,牵引力之比为4∶5,则甲、乙两车的速度之比为( )
A.8∶15 B.5∶6
C.3∶4 D.6∶5
B
解析 根据P===Fv,v=,
甲、乙两车的速度之比为:==×=×=,
故选B。
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