内容正文:
第2节 功率
第十一章 功和机械能
掌握功率的定义式、推导式及单位。(重点)
02
知道功率的概念及物理意义。(重点)
01
会用功率公式进行简单计算。(重点)
03
了解功率在实际生活中的应用。
04
学习目标
图中的两人爬相同的楼梯,两人升高的高度
相同,但由于两人的质量不同,根据W=Fs=Gh=mgh可知,两人做功不相同,老人比小孩做的功多。由于两人上楼所用的时间不确定,所以他们做功的快慢可能相同,也可能不相同。
如图,一个大人和一个小孩一起爬相同的楼梯,做功相同吗?做功的快慢相同吗?
分析
想想议议
新知学习
比较做功快慢
一
① 做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快。
② 时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。
比较物体做功快慢的方法:
就像用速度表示运动的快慢一样,在物理学中,为了表示做功的快慢,我们引入了功率这个物理量。
力做功有多少的不同,还有快慢之分。那么怎样表示做功的快慢?
如果做功时间和做功多少都不一样。如何比较做功的快慢呢?
1. 功率的物理意义:表示物体做功的快慢
2. 功率的定义:功与完成这些功所用时间之比叫做功率
常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW)
1kW=103W
1MW=103kW
国际单位:焦/秒
4. 单位:
专门名称:瓦特 ,符号 W( 1W=1J/s )
瓦特James Watt
英国发明家
(1736-1819)
3. 公式:
P =
W
t
功率=
功
时间
功 率
二
比较做功快慢的方法:
方法一:W甲=W乙时,用时间短的则做功快。
方法二:t甲= t乙时,做功多的则做功快。
若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢?
方法三:看单位时间内所做功多的做功快。
(1)定义:在物理学中,把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比 叫做功率,用P 来表示。
(3)意义:表示做功的快慢.功率越大,做功越快;功率越小,做功越慢
t
W
P
=
即
(2)表达式:功率=
时间
功
(4)单位
在国际单位制中,功率的单位是:焦/秒(J/s) 。
它是由功的单位:焦耳和时间的单位:秒组合而成的。
它有个专门的名称叫做瓦特.符号为(W)。
功率国际单位:瓦特(W)是后人为了纪念英国物理学家瓦特在物理学上作出的贡献,便用他的名字来命名。
詹姆斯·瓦特
功率国际单位:瓦特 ,简称瓦,符号是W。
1W=1J/s
在工程技术上,常用千瓦(kW)作为功率单位,常用单位还有兆瓦(MW)
1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦
詹姆斯·瓦特在1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机,之后又经过一系列重大改进,使蒸汽机在工业上得到广泛的应用。他使人类进入“蒸汽时代”。后人为了纪念这位伟大的发明家,把功率的单位定为瓦特(W)。
詹姆斯·瓦特
10
4.功率的物理意义
做功相等,做功快慢可能不同。
(1)功率表示做功的快慢,功率越大,做功越快;功率越小,做功越慢。
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一些运动物体的功率:
运动员短时功率可高达1kw
小轿车功率为是10kw至100kw
昆虫功率为2×10-5w
骑车功率约70瓦
轨道机车的功率为数千瓦
货轮的功率为1万千瓦以上
5、下列关于功率的说法,正确的是( )
A、做功越多,功率越大
B、做功时间越长,功率越大
C、机械的功率越大,机械工作时做功越快
D、机械的功率越大,机械工作时能量转化越快。
6、体重之比为5:6的甲、乙两人比赛爬山,从同一地点沿相同路线爬上同一目标,所用的时间之比为9:10,他们爬山的功率之比为( )
(A)3:4 (B)4:3 (C) 25:27 (D)27:25
生活中常见的一些功率(物理意义)
麻雀飞行时的功率为8W
人平时骑自行车的功率为60—80W
优秀运动员短时间功率可达1kW
上海桑塔纳牌小轿车 66kW
练一练:某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t,在10s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3m,升降机电动机的功率至少是多大?
拉力F= G = mg = 1.2×103 kg×10 N/kg = 1.2×104 N
拉力做的功是W = F s = 1.2×104 N ×9 m = 1.08×105 J
解 :已知m=1.2t=1.2×103 kg,t=10s 移动距离s=3×3m=9m
如何粗略测出大人和小孩从一楼到三楼的功率?
1.测量原理
2.需要测量的物理量
3.测量工具
4.实验步骤及记录表格
实验设计
小型汽车发动机的功率为数十千瓦至数百千瓦
盾构机、内燃机车发动机的功率为数千千瓦
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 :已知m = 6t = 6×103 kg
W
t
=
P=
6×104W
15s
=
4×103J
G
例
F
石头在拉力方向上移动距离 s =1 m
由二力平衡可知:拉力F= G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
拉力做的功是W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J
功率是
①写已知信息
②找出移动距离s 以及与移动距离同一水平方向的力F,求做W=Fs
③确定做功所用的时间t
④
求功率P =
W
t
拓展
P=Fv
F ——物体所受的力 v ——物体的运动速度
计算功率的另一公式
2. 甲、乙两台机器,它们的功率分别为300W和350W,则下列选项中正确的是 ( )
A. 甲做功一定比乙做功多
B. 甲做功时间一定比乙少
C. 甲做功可能比乙做功多
D. 甲做功可能比乙做功慢
C
3. 一物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中AB=CD=10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和5 m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1 N和2 N,则以下判断正确的是 ( )
A. 该物块在CD段的惯性比在AB段的惯性大
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C. 拉力F在AB段所做的功为20 J
D. 拉力F在CD段做功的功率为10 W
D
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