内容正文:
第二节:功率(新)
第十章 功与机械能
功的原理
朵朵家住在二楼,买了一些大米,可以直接提到二楼,也可以使用动滑轮拉到二楼,使用动滑轮是为了更______。
1、两种方式提大米,人都需要对物体做_____?
2、使用动滑轮可以更省力,是否也能省功呢?
让我们设计一个实验来探究这个问题吧。
省力
功
我们可以用______来代替大米,我们还需要________和________。
钩码
动滑轮
测力计
功的原理
需要测量哪些物理量呢?
设计实验表格:
功的原理
实验结果记录如下:
功的原理
结论:使用动滑轮比直接提升物体________。
不省功
利用动滑轮提升重物多做的功源于哪里呢?
使用动滑轮的确省了一半的力,但拉力移动的距离增加了一倍,加上动滑轮的自重、摩擦等因素的影响,使用动滑轮提升重物非但不省功,还要费功。
推论:使用任何机械都_________ 。
不省功
功的原理
例. 用如图甲、乙所示的滑轮提升重物,甲用300N的拉力匀速提升500N的重物上升2m,乙用定滑轮匀速提升重物上升2m;在此过程中,不计摩擦和绳重,求:
(1)甲拉力F所做的功;
(2)乙拉力F所作的功;
(3)滑轮组中动滑轮的重力;
功的原理:使用任何机械都不省功
使用机械的意义:一是省力或省距离;二是做功方便
功的原理
功率
做功10000J
做功12000J
我只用了1h,他用了1.5h,我做功比他快,鸡腿应该给我!
我做功更多,所以用时更长,我们做功一样快!
如何比较做功的快慢?
用什么方法比较物体运动的快慢呢?
回顾
功率
2.时间相同比做功多少。
1.做功相同比做功时间;
运动快慢比较方法
1.路程相同比时间
2.时间相同比路程
物体做功快慢比较方法
做功快慢由
所做的功
和所用时间
决定。
功率
表示做功快慢的物理量
2.物理意义:
功率:功与做功所用时间之比
1.定义:
3.符号:
P,功率(power)
4.公式:
焦耳
秒
焦耳/秒
5.单位:
瓦特(瓦,W)
1kW=1000W,1MW=106W
物体1s内做功1J
1W=1J/s,
功率
牛刀小试
例. 使用机械做功时,下面说法正确的是( )
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.以上说法都很对.
C
如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同
B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大
D.大人比小孩做功多,小孩功率大
C
牛刀小试
3. 重30N的物体A在力F的作用下,2s内在水平面上匀速直线运动了0.2m,此时弹簧测力计上的示数为4N,物体A与水平面间的摩擦力f为________N。 则拉力F的功率为______W(绳重、轮重和摩擦不计)。
A
F
牛刀小试
牛刀小试
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。
变形式:
牛刀小试
P=Fv 的应用:
为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度?
发动机的功率一般是一定的(保持不变),牵引力的大小和运动速度成反比。减少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。
牛刀小试
1. 汽车在水平公路做匀速直线运动,额定功率为20000W。问:
(1)当牵引力1000N时,它的速度多大?
(2)当阻力是3000N,10s走了60m时,它的实际功率是多少?
牛刀小试
2.如图甲所示是一款服务机器人正在送餐,某段时间内机器人受到的牵引力大小随时间变化图象如图乙所示,机器人在水平地面运动速度随时间变化图象如图丙所示,20~50s运动了12m。
(1)在0~20s内,牵引力做功______J,牵引力功率为______W。
(2)在20~50s内,机器人做的是_______(匀速直线/变速)运动。机器人所受牵引力大小为____N,所受摩擦力为_____N,牵引力做功_____J,其功率为____W。
(3)在0~50s内,机器人平均速度为_____m/s,牵引力做功的平均功率为____W,机器人克服摩擦力做功_____J。
牛刀小试
3.(2022•遂宁模拟)有一质量为50kg的物体先静置在水平地面上,然后工人用如图的装置在20s内将物体匀速提升2m,已知拉力F的大小为300N,在此过程中不计绳重和摩擦。(g取10N/kg)求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉力F所做的功;
(3)拉力F的功率;
牛刀小试
4.质量为6kg的物体A放在水平桌面上,利用如图所示的装置使物体以0.2m/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3N,不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦(g取10N/kg),则( )
A.作用在绳端的拉力F为6N
B.水平桌面对物体A的摩擦力是3N
C.在2s内拉力F做功1.2J
D.在2s内拉力F的功率是1.8W
牛刀小试
5.(2022春•吴川市校级期末)车辆乱停乱放是近年来城市管理中的顽疾。在一次拖移违停车辆的过程中,拖车所用的装置可以简化为如图所示的滑轮组,交警指挥拖车只用了20s时间,将水平路面上质量为1.8t的违停车匀速向墙靠近了10m从而拖离了现场。此时钢绳自由端的拉力F为600N(不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)违停车移动的速度为多少m/s;
(2)违停车在匀速运动过程中克服摩擦力做功为多少;
(3)拉力F的功率是多少。
牛刀小试
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