资料简介
第九章 机械和功
• 四、功率
比较物体
做功的快慢
1、知道功率的概念。
2、结合实例理解功率的概念。
3、了解功率在实际中的应用。
4、通过观察了解功率的物理意义。
已知几个物体所做的功和所用的时间如下表,请同学
们想一想,议一议谁做功最快?你是怎么知道的?
物体 所做的功 所用时间
A 1000J 5S
B 1000J 10S
C 4000J 1min
D 6000J 1min
要比较物体做功的快慢可采用什么方法?
1、比较物体运动快慢有几种方法?
2、什么是速度?它是比较物体 ____ __的物理量。
相同的路程比较所用的时间
相同的时间内比较通过的路程
运动快慢
3.做功快慢的比较方法.
方法一:W甲=W乙 时,时间短则做功快
方法二: t甲=t乙 时,做功多则做功快
判断:做功多的物体一定是做功快吗?
若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢?
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。
甲 乙
在相同的时间内,做功多少不一样。
人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
甲 乙
若时间和做功都不相同,怎样去比较做功的快慢呢
甲 乙
例 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖
物重为10 N,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用
的时间如下表:
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
600 450600
甲、乙、丙做功分别是多少?
甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢?
应选取同一标准进行比较
比较做功快慢的一般方法
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
600 450600
60 30 22.5
选取时间为标准进行比较
功与做功时间的比表示物体做功的快慢
(J/min)
2.定义:功与时间之比叫做功率
数值上等于单位时间内所做的功。
一、功率
P
1、物理意义:是表示力对物体做功快慢的物理量。
3.功率的表达式:功率=
单位:焦
耳符号:
J
单位:
秒符号:
s
单位:焦耳/
秒符号:J/s
斜体(大
写)
正体(小
写)
4.国际单位:
常用单位:1 kW= 103 W
1 MW= 106 W
焦耳
秒
瓦特
焦耳/秒
(瓦、W)
1W=1J/s
1W的物理意义:1W即1J/s,表示物体1s的时间内做功1J。
马力 1马力=735W
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,
路程多的速度快
方法二:通过相同的路
程,用时少的速度快
方法三:看单位时间内通
过的路程
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
做功多的做功快
做功、做功时间不同,
比较功率
在瓦特之前,已经有纽科门发明
的蒸汽机,但是消耗大而效率低,瓦
特花了10年时间,研制出精巧实用的
新型蒸汽机,由此把英国带入了工业
革命。无论是冶金、矿山、纺织还是
交通运输,都开始使用蒸汽机来替代
人和牲畜,为了纪念瓦特这位伟大的
发明家,人们把常用的功率单位定为
瓦特,简称瓦。
瓦特 James Watt
英国 1736-1819
功和功率是意义不同的
两个物理量,因为做功的多
少和做功的快慢是不同的,
物体做功多,其功率不一定
大。同样,功率大的物体也
不一定做功多,因为做功多
少不仅跟功率的大小有关,
还跟做功的时间长短有关,
功和功率的关系可表示为:W
=Pt
功和功率的区别:
1.功是描述做功的多少。
2.功率是描述做功的快慢。
3.功和功率是两个不同的概念。做功多,不一
定做功快。同样,功率大,不一定做功多。
他们爬相同的楼时,做功相等
吗?
时间相等吗?
做功的快慢一样吗?
爷孙爬楼
如果做的功不同,时间也不相同,又怎样来比较做
功的快慢呢?
不相等
不相等
不一样
1测量的物理量:体重、楼层高度、上楼时间
2实验器材:体重计(磅秤)、卷尺、秒表
3原理:P=Gh/t=mgh/t
功率测量
功率70 W表示:在1 s内做了70 J的功。
功率70 W表示什么物理意义?
P=
W
t
W=FS
P=
FS
t v=
S
t
P=Fv
功率的另一种表达形式
F FF
s
v
物体受拉力F,沿拉力方向做匀速直线运动时,
则拉力F的功率:
P=Fv
(1)当功率p一定时,牵引力F和v之间关系如何?
(2)当速度v一定时,牵引力F和P之间关系如何?
(3)当牵引力F一定时,功率P和速度V之间有什么关系?
若保持P不变,则F与v成反比;
若保持v不变,则 P与F成正比;
若保持F不变,则P与v成正比;
在汽车等交通工具一类问题中,式中P 为发动机的实际
功率,F 为发动机的牵引力,v为汽车的瞬时速度。
为什么汽车上坡时,司机经常
用换低挡的方法减小速度?
由P=FV可知,F=P/V,上坡时司机将变
速档换到低速档位上是为了使汽车获得较大的
牵引力
(1)汽车以恒定功率上坡,驾
驶员应如何操作?
讨论汽车的上坡方式
答:汽车以恒定功率上坡,上坡需要较大的牵引
力,根据 ,P一定时,需增大F,
则需减小速度v,驾驶员如何减速,即换档(变
速调节装置)
(提示:上坡需要较大的
牵引力)
应用举例:
试解释以下几种现象?
(1)为什么机动车上坡时速度要比在平地上
行驶的速度小得多呢?
(2)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?
(3)在公式P=Fv中,P保持不变时,是否可将作用力
无限地减小,以使运动物体的速度无限地增大。
你认为在实际中可能做到吗?
功的符号W与功率的单位瓦特的符号W的区别。
常见功率:
优秀运动员短时间运动的
功率可达1KW
长时间运动的功率
约为70W
下面请浏览人、一些动物和交通工具的功率
马长时间拉车的功率约为450W
韶山型电力机车的功率约为4200KW,
东风4型内燃机车的功率约为2646KW
蓝鲸游动的功率可达1000KW
万吨级远洋货轮的功率
约为10000~23000KW
1、功率的概念:单位时间里完成的功,
叫做功率。
2、功率的物理意义:表示物体做功的快慢。
3、计算公式:p=W/t 单位:瓦特 千瓦
4、生活中各种机械功率的意义及功率知识的
的应用。
课堂小结
1、功率表示做功的_____,功率越大表示做功越____。
功率的大小由____和___共同决定。
2、试判断(P=W/t)
A做功越多功率越大 ( )
B功率小,表示做功少。 ( )
C做功时间越短,则功率越大 ( )
D做功快,则功率大 ( )
快慢 快
W t
X
X
X
√
巩固练习
3.判断下列说法是否正确:
1.一台机器做的功越多功率越大。( )
2.一人做功用的时间越短,功率越大。( )
3.相同时间做功越多,功率越大。( )
4.做相同的功,时间越多,功率越大。( )
5.一台机器做功越快,功率越大。( )
×
×
×
√
√
4. 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.以上说法都不对
C
5.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的拉力宇大石头所受的重
力相等,即
F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×103 N
石头在拉力方向上移动的距离 s =1m
拉力做的功是:W = Fs = 6×103 N ×1 m = 6×104 J
起重机提升水泥板的功率是
6. 一台电动机用2 min将一辆观光缆车运送到200
m高的山顶,做功1.2×106 J,它的功率是多少?一
个质量60 kg的人,从山脚爬到山顶,大约需要20
min,这个人做功的功率大约是多少?
解:
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