(共24张PPT)
第十一章 机械功与机械能
11.2 怎样比较做功的快慢
目录
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
知道功率,用生活中的实例说明功率的含义。
知识点精讲
知识点1:机械功率的概念
1. 功率表示力对物体做功的__________,物理学中把力对物体做的功与所用时间的__________叫做功率。
快慢
比值
1. 下列关于功率的说法正确的是( )
A. 做功越多,功率越大 B. 做功时间越短,做功越少
C. 做功越快,功率越大 D. 做功时间越少,功率越大
C
2. 一台机器的功率是150 W,它表示的含义是( )
A. 这台机器所做的功只能是150 J
B. 这台机器在1 s内所做的功是150 J
C. 这台机器在1 min内所做的功是150 J
D. 这台机器在1 s内所做的功是150 W
B
3. 图11-2-1是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较,正确的是( )
A. P甲>P乙
B. P甲<P乙
C. P甲=P乙
D. 无法比较
A
思路点拨:功率表示力对物体做功的快慢。比较做功快慢的方法通常有两种:(1)在功相同时,比较做功时间的长短,做功时间越短功率越大。(2)在做功时间相同时,比较做功的多少,做的功越多功率越大。
易错辨析:功率大小与做功的多少无关,和所用时间无关。只有做功的多少与所用时间的比值大小才能决定做功的快慢,比值大,则做功快,功率大;比值小,则做功慢,功率小。
知识点2:机械功率的计算
2. (1)公式:P=__________;变形公式: W=__________,
t=__________。
(2)当物体匀速时,可以推导P=__________=__________。
(3)单位:国际单位__________,简称__________,符号 W,1 W=1__________;常用单位还有_______________。换算关系:1 kW=__________W。
Pt
Fv
瓦特
瓦
J/s
千瓦(kW)
1 000
4. 小生同学用100 N的推力推动重为500 N的木箱,使木箱沿推力方向做匀速直线运动,10 s内前进了6 m。则小生同学对木箱做的功为__________,他做功的功率为__________。
5. 一台功率为2 kW的电动机,1 min做的功为__________J;这些功可以将重力为2×104 N的物体匀速竖直提升__________m。
600 J
60 W
1.2×105
6
6. 甲、乙两台起重机的功率之比是4∶3,所吊起的重物质量之比是2∶3,如果将物体吊到同样高度,它们所用的时间之比是( )
A. 2∶1 B. 8∶9 C. 1∶1 D. 1∶2
D
7. 某运动员在一次训练中,用0.7 s的时间将140 kg的杠铃举高1.7 m。问:(g取10 N/kg)
(1)该运动员举起杠铃的平均速度是多少?(结果精确至0.1)
(2)杠铃所受的重力为多少?
(3)该运动员举起杠铃的过程中至少做了多少功?
(4)该运动员举起杠铃的功率至少是多少?
解: (1)举起杠铃的平均速度v= ≈2.4 m/s。
(2)杠铃所受的重力G=mg=140 kg×10 N/kg=1 400 N。
(3)举起杠铃的过程中至少做功W=Gh=1 400 N×1.7 m=2 380 J。
(4)举起杠铃至少的功率P= =3 400 W。
答:(略)
思路点拨:功率的计算有两个公式:P= P=Fv。计算时每个物理量都要用国际单位。
关联整合:功与功率的区别见下表:
概念 意义 公式 说明 单位
功W 做功多少 W=Fs 做功的两个必要因素: (1)作用在物体上的力 (2)在力的方向上通过的距离 焦耳,符号是J,1 J=1 N·m
功率P 做功快慢 P= 推导公式P=Fv 瓦特,符号是W,1 W=1 J/s
知识点3:测量人上楼的功率
3. (1)原理:P=__________。
(2)步骤:①用__________测出楼的高度h;(如1楼到5楼的高度h=4层×3米/层)
②用__________测出人的质量m;
③用__________测出登楼时间t。
(3)表达式:P=__________。
刻度尺
体重计
秒表
8. 某同学以正常速度从教学楼的一楼登上二楼,他登楼的功率最接近于( )
A.10 W B.100 W C.1 000 W D.10 000 W
9.某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4 m,扶梯长6 m。孙琪同学重500 N,自动扶梯把孙琪同学从一楼运送到三楼的过程中对她做功__________J。如果要测算自动扶梯对她做功的功率,还应该测量的物理量是____________________________。
B
4 000
她从一楼到三楼所用的时间t
10.小明同学想测出自己从一楼跑到三楼做功的功率,如图11-2-2所示。
(1)所需要的测量工具有_______________、
_________、刻度尺。
(2)小明同学设计的实验步骤如下,其中多余的是__________(填字母)。
A. 测出自身的质量m B. 测出楼梯的总长度L
C. 测出一楼到三楼的竖直高度h D. 测出上楼所用的时间t
E.算出上楼的功率P
台秤(或磅秤)
秒表
B
(3)小明同学爬楼的功率的表达式是P=__________。(用题中所给物理量表示)
思路点拨:测量功率的原理是P= 依据实验原理分析即可。
易错辨析:在测人跳绳、引体向上等情景的功率时,由于人做一次功的时间较短,为减小测量时间的误差,通常取测量做了N次的总时间为t。因此功率表达式可写为P=
课堂巩固
1. 如图11-2-3所示,两位体重相同的同学将相同的重物从一楼搬到三楼,所用时间不同。由图中提供的信息,判断以下说法正确的是( )
A. 甲图中同学做功多,做功快
B. 乙图中同学做功多,做功快
C. 做功相同,甲图中同学做功时间少,做功快
D. 做功相同,乙图中同学做功时间多,做功快
C
2.李明同学在1 min内跳绳跳了120次,每次跳绳的高度约为5 cm,则他跳绳时的功率大约是( )
A. 0.5 W B. 5 W C. 50 W D. 500 W
C
3.建筑工地上有两台起重机,甲起重机在1 min内把1 000 N重的砖块运到15 m高的平台上,乙起重机在45 s内把1 500 N重的砖块运到8 m高的平台上,则( )
A. 甲做的功多,甲的功率大 B. 乙做的功多,乙的功率大
C. 甲做的功少,但甲的功率大 D. 乙做的功少,但乙的功率大
D
4.甲、乙两台机器的功率之比为4∶3,它们做同样多的功需要的时间之比t甲∶t乙=__________;在相同的时间内它们所做的功之比W甲∶W乙=__________。
5.我国优秀的短跑运动员100 m的记录是10 s,据研究,运动员保持这一速度前进蹬地的平均作用力约为900 N,那么运动员奔跑的平均功率为__________W;运动员跑完100 m所做的功是__________J。
3∶4
4∶3
9 000
9×104
谢 谢