能量转化的量度(功率).ppt

1、功率,归纳出几种不做功的情况,1.只受力的作用,但没有移动距离,3.物体受到力的方向与物体移动的方向垂直,2.物体由于具有惯性移动一段距离, 不受力的作用,手对书,静止,推车未动,人对车,手对车,做功,不做功,不做功,判断下列情景人对物体是否做功,判断下列各情况中,力对物体是否做功,如果没有做功请说明原因: 1.在草地上滚动的足球,支持力对球 。 2.手提一桶水在水平面上运动一段距离,拉力对桶 。 3.一只苹果从树上落下过程中,重力对它 。 4.小球被踢出去后,由于惯性在光滑的水平面上滚动,外力对球 。 5.悬挂着的电灯,电线拉力对电灯 。 6.举重运动员举起杠铃过程中,举力对杠铃,不做功,不

2、做功,做功,不做功,不做功,做功,W=Fs=600牛100米=6 104焦,解：匀速行驶 F=f=0.2G=0.23000牛=600牛,答：拉力做了6104焦的功,此时是否马车的动能增加6104焦,已知马车重3000牛,匀速行驶时,受到的阻力为重力的0.2倍,马拉着车匀速行驶100米,拉力做多少功,不是。开始马对车做功消耗的能量转化为马和车的动能以及各种摩擦产生的热能。匀速行驶过程中,消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能,结合人举重与马拉车的例子,谈谈能量的转化跟做功的关系,1.物体能够做功,是因为它具有能量,3.功可用来量度能量转化的多少,力对物体做了多少功,就有多少能量发生了转化,5.功、能

3、的单位一样,都是焦耳,讨论,功和能的关系,2.物体对外界做功时,要消耗其自身的能, 所以做功的实质是能量转化的过程,4.物体具有能并不一定对外做功,例:吊车将重为4000牛的货物匀速提升到8米高处，后又沿水平方向匀速移动5米，问吊车对货物总共做多少焦的功,为了支援学校建设,同学们参加了义务劳动,下图为甲乙两位同学分别将一百块砖搬到二楼时的情景,图中两位同学谁对砖块做的功多,a) (b) (c,读二图,结合做功知识有什么想法或提出什么问题,做功有快慢,我们在日常生活中是怎样比较物体运动的快慢的,1、定长度比时间,2、定时间比长度,3、那如果一个人5秒走5米,而另一人8秒走10米又如何比较呢,求速

4、度:V=S/t,运动的快慢用单位时间里通过的距离来表示,速度,3.甲同学用20秒钟做1000焦的功,乙同学用5秒钟做400焦的功,谁做功快?为什么,做功相同,时间不同,时间越少,做功越快,时间相同,做功不同,做功越多,做功越快,甲每秒做功是5焦,乙每秒做功是8焦,所以乙快,如何表示做功的快慢,知识迁移,1.甲同学用20秒钟做2000焦的功,乙同学用15秒钟做2000焦的功,谁做功快?为什么,2.甲同学用20秒钟做1000焦的功,乙同学用20秒钟做900焦的功,谁做功快?为什么,2.定义：单位时间里完成的功，叫做功率,功率,1.意义：做功的快慢,3.符号：P,4.W 做功的多少 P 做功的快慢,

5、5.计算公式：功率=功/时间 P=W/t,6.单位,也表示能量转化的快慢,焦,秒,瓦,1瓦=1焦/秒,7.1瓦特的意义:表示1秒钟做功1焦耳,8.常用单位：1千瓦(KW)=1000瓦(W) 1兆瓦(MW)1000千瓦=1000000瓦,如何理解功率这个科学量,请思考以下问题并判断其正误,1）做功越多,功率也就越大 2）做功的时间越短，功率也就越大 3）单位的时间内做的功越多,功率也就越大 4）功率是表示物体做功多少的科学量 5）功率是用来表示做功快慢的科学量,与做功 的时间和做功的大小并没有直接的关系 6）机器的功率越小,做功越慢。 7）抽水机的功率越大,抽的水越多,人步行约70瓦 短时间快速

6、运动可达1千瓦,小汽车50至100千瓦,电力机车：4200千瓦,喷气式飞机：约11瓦千瓦,人与部分交通工具功率,功率是机器的主要技术指标之一,要根据实际需要选择功率合适的机器,功率,功率的应用,例1.一架起重机在0.5分钟内把750千克的重物匀速举高6米,它的功率是多大?(g=10牛顿/千克,解:mg=750千克10牛千克7500牛 W=Fs=h=7500牛 6米=45000焦,P=W/t=45000焦/30秒=1500瓦=1.5千瓦,答：起重机的功率是1.5千瓦,思考,因为功是能量转化的量度,所以做 功的快慢也就是能量转化的快慢。你能根据这一观点,叙述例题中起重机的功率为1.5千瓦的意义吗,

7、表示起重机每秒钟对货物做功1.5103焦,能量如何转化,起重机每秒钟消耗的1.5103焦的电能转化为货物的势能,货物的势能每秒钟增加1.5103焦,例2.质量为50千克的物体,用50牛的水平推力使它在粗糙水平面上以2米/秒的速度匀速移动10米,问:(1)推力功率多大？(2)重力的的功率多大,解:(1)t=s/v=10米/2米/秒=5秒,W=Fs=50牛10米=500焦,P=W/t=500焦/5秒=100瓦,2)因为在重力方向上没有通过距离,所以W=0,P=0,例3:举重运动员将600牛的杠铃举高2米,若所用时间只有1秒钟,则运动员爆发的功率是有多大,解:W=Gh=600牛2米=1200焦,答:

8、运动员爆发的功率是有1.2kw,P=W/t=1200焦/1秒=1200瓦=1.2千瓦,例4:祖孙二人登楼比赛,爷爷重900牛,孙子重300牛,楼高10米。 (1)若两人均用半分钟登上楼顶,则 做功多, 功率大？ (2)爷爷体重年老,孙子体轻年少,爷爷用的时间是孙子的3倍,则他们所做功的比值为W爷:W孙= , 功率之比为P爷:P孙=,3:1,1:1,思考,要测定人上楼的功率: 需要测哪些量? 各用什么仪器? 原理是什么,体重、高度、时间,秤、刻度尺、停表,P=W/t,爷爷,爷爷,例5:已知马车重3000牛,匀速行驶时,受到阻力为重力的0.2倍，马拉着车匀速行驶100米,拉力做多少功,W=Fs=6

9、00牛100米=6104焦,解：匀速行驶 F=f=0.2G=0.23000牛=600牛,若马车的速度是2米/秒，求马的功率,可否直接利用牵引力与速度计算功率,注意：F与v同方向,推导公式,例6:一辆汽车在水平公路上匀速行驶,牵引力是3000N,若汽车速度为10米/秒,问: (1)汽车行驶时受到阻力多大? (2)汽车功率多大?(3)汽车在半小时内做多少功,物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。在功率P一定时,力F与速度v成反比。当汽车上坡时,司机采取换档的办法,减小速度,以获得较大的牵引力,F=P/V 或 V=P/F,例7:牛以0.3米

10、/秒匀速耕地时,牵引力为400牛;拖拉机以1米/秒匀速耕地时,牵引力为2000牛,计算两种方法耕地的功率,1.如图是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图象,由图可 知,甲物体的功率P甲和乙物体的功 率P乙相比较( ) A、P甲P乙 B、P甲 P乙 C、P甲=P乙 D、无法确定,功率练习,2.两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则( ) A.甲做功较多,功率较大 B.甲做功较多,功率较小 C.甲做功较多,甲乙功率相等 D.甲乙做功相等,乙的功率较大,A,A,3.在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大,以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是

11、( ) 用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。 A.只有 B. C. D,D,C,4.关于功率,以下说法正确的是( ) A.做功越多,功率就越大 B.做相同的功,所用时间多,功率就一定大 C.机械做功快,它的功率就一定大 D.功率越大,做的功就越多,5.4月23日,南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛,共有500多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小,需测出的物理量是( ) A.登楼所用的时间 B.参赛者的体重,所登楼层的高度 C.参赛者

12、的体重,所登楼层的高度及登楼所用的时间 D.参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程,6.一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( ) A.1200W B.10W C.12W D.120W,D,C,2.如图所示,是用于锻炼身体的体育器材跑步机。人在跑步机上可以实现快走或跑步动作,达到锻炼身体的目的,下面关于人在跑步过程中的叙述,错误的是( ) A.人对跑步机做了功 B.人对跑步机没有做功 C.人体消耗的能量一部分转化 为跑步机的内能 D.脚底与跑步机间有摩擦作用,B,3.甲.乙

13、两机器做功之比W甲:W乙=5:3,所用时间之比t甲:t乙=5:2,则它们的功率之比是( ) A.25：6 B.2：3 C.3：2 D.5：3,B,4.用相同的水平力,使同一物体分别沿光滑水平面和粗糙水平面通过相等的距离,两次做的功及功率相比较,正确的是( ) A.做功一样多,功率一样大 B.粗糙水平面上做功多,功率一样大 C.光滑水平面上做功多,功率一样大 D.做功一样多,在光滑水平面上功率大,D,5.举重运动员将1500牛的杠铃在3秒钟内举高2米,然后在空中停留3秒钟,则他总过程做的功为 ,前3秒功率为 ,后3秒功率为,3000焦,1000瓦,0,6.某班同学进行登楼比赛,比一比谁登楼的功率最大,为此,在活动中必须测量的物理量有: 。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中,1)分析比较实验