内容正文:
第十一章 功与机械能
第2节 功率
九上物理 HY
1
1.知道功率的概念.
2.知道功率的计算公式和功率的单位及含义.
3.会进行功率的简单计算.
4.通过建立功率概念的过程,学会用比值定义物理量的方法.
5.通过实例说明功率的含义,认识功率在实际应用中的重
要价值.
学习目标
2
两种不同机械做功的快慢
情
境 _______________________________________________________
运送同样多的砖到同样
高的地方,用起重机比
用滑轮组所需的时间短 __________________________________________________________
在相同的时间内,用起重
机比用滑轮组运送的砖多
3
观察下面两种不同的做功方式
一、做功的快慢
(a)用起重机吊起大件建筑材料
(b)用滑轮吊起建筑材料
他们两人中,同学A依据做功的多少来判断,同学B依据做功时间的长短来判断。你的看法是怎样的?
同学A:起重机做功快,因为用起重机吊起大件建筑材料时,做的功多。
同学B:滑轮做功快,因为用滑轮吊起建筑材料时,用的时间短。
交流与讨论
两位同学的说法都是片面的,不能只比较做功多少或只比较做功时间的长短。要比较物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素:
一是物体做了多少功;
二是物体做功所用的时间。
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
在物理学中,把做功的多少与所用时间的比叫做功率。
物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
计算公式:
P 表示功率
W 表示功
t 表示时间
二、功率
在国际单位制中,功的单位是焦(J),时间的单位是秒(s),功率的单位是焦/秒(J/s),它有一个专门名称叫瓦特,简称瓦,符号是W,这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的。
1W=1J/s
工程上还常用到千瓦(kW)作为功率的单位
1kW=1000W
若用起重机在20s内把重为2000N的建筑材料吊起10m
滑轮在10s内把重为200N建筑材料吊起10m
起重机20s内做了20000J的功,做功的功率为1000W
起重机做功快
人在10s做2000J功,做功的功率为200W
1.人在3s内做功150J,求人的功率?
三、功率的计算
W
(2)对 的理解
①应用 进行计算时,各物理量的单位一定要对应,即力的单
位为,速度的单位为,这样计算出来的功率的单位才是 .
②由可知,当功率一定时,速度越小,力越大;当力
一定时,功率越大,速度越大;当速度一定时,功率 越大,
力 越大.
(3) 在生活中的应用
在阻力较大且车辆输出功率不变的前提下,人们常常通过降低速度
来获得较大的牵引力.如拖拉机在深耕时会采用低速挡运动.
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典例3 汽车在平直公路上匀速前进时,受到的阻力为 .若
汽车的功率为,则汽车的行驶速度为____ ;汽车在爬坡
时,往往采用加大油门、低速行驶的方法前进,这样做的目的是
______________________.
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增大功率,增大牵引力
[解析] 汽车做匀速直线运动,受力平衡,即汽车受到的牵引力与阻力大小相等,则汽车受到的牵引力 ;由 可得,汽车的行驶速度 .汽车在爬坡时,加大油门可加大输出功率,低速行驶可降低速度,由 可知,牵引力增大,故目的是增大功率,增大牵引力.
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功率
2
功率的意义辨析
做功越多,则功率越大;
做功的时间越短,则功率越大;
功率越大,则表示做功越快;
功率小,则做功一定少。
没有控制时间相同
没有控制做功相同
没有控制时间相同
73.5kw物理意义:
拖拉机发动机1s做功7.35×104J
85kw物理意义:
东风汽车发动机发动机1s做功8.5×104J
已知:F=150N S=10m t=0.5min=30S
求:W P
解:W=FS=150N ×10m=1500J
答:他做了1500J的功,功率为50W。
例:帮小明算功率
小明和妈妈在超市购物,小明在0.5min内,用150N的水平推力使超市购物车在水平面上前进了10m.他做了多少功?功率是多大?
P=
W
t
=
1.5×103J
30s
=
50W
跳绳
体重50公斤,每分钟跳60次,每次高度10厘米。
P=
W
t
=
3×103J
60s
=
50W
已知:m=50Kg S1=h1=10cm=0.1m t=1min=60S
求: P
解:F=G=mg=50Kg ×10N/kg=500N
S=60h1=60×0.1m=6m
W=FS=500N×6m=3000J
测量我们运动时的功率
特别提醒
测量功率要“警惕”
(1)测量人爬楼的功率时,爬楼梯做的功等于人克服自身重力做
的功.
(2)测量过程中,应测量楼层的高度,而不是楼梯的长度.
(3)人做功的时间越短,测量误差越大,因此在测量人做功时要
适当增加做功时间,以减小测量误差.
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典例5 春游时,在一座山脚下,明明和祥祥决定进行爬山比赛,他
们同时出发,结果又同时到达山顶,想判断谁的功率大,还需知道
的物理量是( )
B
A.山的高度 B.两人的体重 C.爬山的时间 D.两人的身高
[解析] 爬山时的功率 ,他们同时出发,结果又同时到达山顶,说明爬山时间和爬山的高度是相同的,要比较功率还需知道两人的体重.
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工具 姓名 甲 乙
体重计(测质量) 体重G/N 500 600
卷尺 登楼的高度h/m 6 6
停表 登楼的时间t/s 25 36
登楼做的功W/J 3000 3600
功率P/W 120 100
活动2
问:两名学生功率不同的原因是什么?
不同学生的质量不同,登相同高度的楼层,做的功不同,质量大的做功多,耗能大,但可能用的时间长,做功就慢,即功率小。
1.下列关于功率的说法中,正确的是( D )
A.做功越多的物体,其功率越大
B.功率小的机器,做功一定快
C.物体做功所用的时间越短,功率越小
D.时间相同,功率大的机器一定比功率小的机器做功多
D
习题练习
2.在研究和学习物理学的过程中,方法是不可缺少的,比值法是对与多个因素有密切关系的某个物理量进行测量的思想和方法,我们学习过的压强概念就是通过比值法建立起来的。下列物理量不是用这种方法建立起来的是( )
A.速度 B.功率 C.功 D.密度
C
3.甲机器的功率为800 W,它的物理意义是__________________________。乙机器的功率为1 kW,它们正常工作时,花相同的时间,做功多的是______机器;若做相同的功,花时间少的是______机器。(后两空均填“甲”或“乙”)
甲机器1 s内做功800 J
乙
乙
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