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文档简介
第十一章
功和机械能第2节
功率1.掌握功率的概念,理解功率的物理意义,并能写出功率的定义式及其单位2.能应用功率的定义式进行简单的计算3.通过对功率物理意义的理解,体会生活实例中功率的含义学习目标课堂导入
要把几百块砖从地面送到房顶,工人搬运可能需要几个小时,如果用起重机搬运,几分钟就可以完成。看来做功有快慢之分。怎样表示做功的快慢呢?新知探究知识点1比较做功快慢的方法人起重机人与起重机,哪个做功快?你是怎么比较出来的?做一样多的功,所用时间少的做功快。新知探究知识点1比较做功快慢的方法人起重机人与起重机,哪个做功快?你是怎么比较出来的?所用时间一样,做功多的的做功快。人起重机想想议议在这些情况下,又该怎样比较做功的快慢呢?新知探究知识点1比较做功快慢的方法新知探究知识点2功率
速
度运动的快慢做功的快慢物理意义路程与时间之比功与做功所用时间之比定
义功
率物理量①物体做功的大小;②物体做功所用的时间。我们可以用功与做功时间之比来比较做功的快慢。要比较物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素:物理量名称物理量符号单位新知探究知识点2功率功率1.定义:物体做功的快慢功与做功所用时间之比叫做功率(power)2.公式:P=Wt1W=1J/s某个力做的功做这些功所用的时间这个力做功的功率W焦耳(J)瓦特(W)P秒(s)t3.单位:瓦特(W)t=WPW=Pt变
形瓦特JamesWatt英国1736-1819
在瓦特之前,已经有纽科门发明的蒸汽机,但是效率低,瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,使蒸汽机在工业上得到广泛的应用。使人类进入“蒸汽时代”。新知探究知识点2功率瓦特蒸汽机
为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把功率单位定为瓦特,简称瓦,符号是W。工程技术上还常用千瓦(kW)作为功率的单位。1
kW=103
W物理意义:新知探究知识点2功率表示1s内电动机做了315000J的功。我国的长征五号运载火箭发动机的功率超过一百万千瓦优秀运动员短时间运动的功率约为一千瓦小型客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电力机车、万吨级远洋货轮发动机的功率可超过一万千瓦新知探究知识点2功率典型例题例1、采用求功与时间比值的方法,得到“单位时间”内做的功,这样就方便比较做功的快慢了,这个比值叫做_______。这种方法,实质上还是用_________________(选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较做功快慢的。功率时间相同比较功练习1.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.以上说法都不对功率是表示做功快慢的物理量。功率大表示做功快;功率小表示做功慢。解析:练习巩固CP=Wtt=WPW=Pt典型例题例2、大石头的质量为6t,起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m,起重机提升大石头的功率是多少?g取10N/kg。分析:P=?
W=FsF=G=mg③②①起重机提升大石头的功率是4×103W。F=G
=mg
=6×103kg×10N/kg=6×104N因为匀速提升,起重机提升大石头的拉力与大石头所受重力相等,即解:典型例题大石头在拉力的方向上移动的距离:s=1
m所以拉力做的功:
W=Fs=6×104N×1
m=
6×104J功率P=Wt=6×104J15s=
4×103W物理量功率(P)力(F)速度(v)单位能力提升
当物体在力F的作用下,以速度v沿力的方向做匀速直线运动时,力F做功的功率可以表示为:功率计算的推导公式P=Wt
=Fst
=F·st
=Fv即,功率的大小等于力与速度的乘积:P=Fv。WNm/s能力提升1.当功率P一定时,F与v成反比,即速度越小,其做功的力就越大;如汽车发动机的功率一定而又要爬又长又陡的坡时,司机常采取的措施是换挡减速,以获得更大的牵引力。P=Fv2.当速度v一定时,F与P成正比,即功率越大,它做功的力就越大;3.当力F一定时,速度v与功率P成正比,即功率越大,速度越大。例3、一辆汽车在平直的公路上匀速行驶,50s内通过的路程是1000m,它的速度为____m/s,汽车受到的牵引力为3000N,牵引力做功的功率为_______W。p=Fv=3000N×20m/s=6×104W。典型例题解:v=st=1000m50s=
20m/s206×104汽车的速度牵引力的功率练习2.一辆汽车发生故障失去动力后,用另一辆汽车将其沿直线道路匀速拉至0.9
km外的维修站,用时2
min。若拉力为720
N,则在此过程中拉力对汽车做功的功率是多少?练习巩固解:拉力做的功:W=Fs=720
N×0.9×103m=
6.48×105J所以拉力对汽车做功的功率P=Wt=6.48×105J2×60s=5.4×103W另解:v===7.5m/sst0.9×103m2×60s拉力拉汽车的速度P=Fv=720N×7.5m/s=5.4×103W。所以拉力对汽车做功的功率功率物理意义课堂小结表示物体做功快慢表达式定义公式:推导公式:P=Fv定义功与做功所用时间之比P=Wt1.
如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的O点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等。
F在ab段做功W1,做功功率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,则有W1_______
W2,P1_____P2(选填“>”“<”或“=”)。FO
abc=<随堂练习P=Wt(1)W=Fs;解析:(2)2.小勇放学后,背着重40N的书包沿水平路面走了200m,用时3min,又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家,小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为____J,他所做总功的功率是___W。36024随堂练习解析:在水平路面对书包不做功,只在爬楼时对书包做功:
W=Fs=Gh=40
N×9m=
360
J;同理他所做总功也是在爬楼时对书包和自己做功:
W总=F总s=G总h=(40
N+600N)×9m=5760
J,所以所做总功的功率为:P总
=W总t总=5760
J4×60s=24W随堂练习3.一辆卡车以80
km/h的速度匀速行驶时发动机的功率为200
kW。卡车行驶2
h,发动机做的功是多少?卡车的牵引力是多少?解析:发
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