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第十一章 机械功与机械能
11.2 怎样比较做功
的快慢
操场上有一堆砖,需要搬到正在修建的楼房上去,
我们可以采用几种方法搬上去呢?
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这两种方法做的功一样多吗?他们的区别是什么?
力在做功时,不仅有多有少,而且有快有慢。生产实践中不仅做功多少很重要,同时做功的快慢也很重要。
一头牛一天能耕五亩田地
比一比:谁做功快
一台耕地机一天能耕约20亩田地
老农挑水
抽水机抽水
比一比:谁做功快
一、比较做功的快慢
你同意他们的观点吗?
你的观点是怎样的?
一、比较做功的快慢
比较物体做功快慢时,必须考虑两个因素:
一是:物体做了多少功W
二是:物体做功用的时间t
一、比较做功的快慢
小君同学提了1桶水到2楼,用时5s
小芸同学提了1桶水到2楼,用时10s
一、比较做功的快慢
做相同的功,用时短的做功快。
如何比较谁做功快?
完成相同的功,比较所用时间。
探究一
小君同学提了2桶水到2楼,用时10s
小芸同学提了1桶水到2楼,用时10s
一、比较做功的快慢
时间相同,做功多的做功快。
如何比较谁做功快?
在相同时间内,比较所做的功。
探究二
小君同学提了1桶水到8楼,用时20s,
小芸同学提了1桶水到2楼,用时10s,
做功、做功时间不同
如何比较谁做功快?
功和做功所用时间之比
探究三
一、比较做功的快慢
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,路程大的速度大
方法二:通过相同的路程,用时少的速度大
方法三:看通过的路程与所用时间之比
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:看功与做功所用时间之比(单位时间内所做功多的做功快)
比较做功快慢的方法
一、比较做功的快慢
功率
速度
比较做功快慢的方法
归纳:
一、比较做功的快慢
1. 相同的时间内比较做功的多少:
做功越多的物体做功越快。
2. 做相同的功,比较所用时间的长短:
所用时间越短,做功越快。
1、物理意义:
表示物体做功快慢的物理量。
3、公式:
4、单位:
瓦(W)
千瓦(kw)
P=
W
t
2、概念:
做功的多少与所用时间的比值。
1w=1 J/S
二、认识功率
正体的 W 代表“瓦特”,是单位;
而斜体的 W 代表“功”,是物理量。
判断:做功快一定要做功多吗
不一定!做功快慢不是由做功多少一方面来决定的!
做功多
减少时间
增大功率
二、认识功率
1.运动员的功率70W表示什么意思?
功率70W表示运动员在1s内做了70J的功.
2.功率70W和450W功率哪个大?做功哪个快?为什么?
450W比70W功率大,做功快.
450W=450J/s,70W=70J/s
练习
练习
3.一台机器用2分钟时间做了6×104J的功,这台机器的功率是多少?
答:这台机械的功率是500W.
解:
P=
W
t
6×104J
120s
=
=500W
已知:t=2min=120s W= 求:P
6×104J
二、认识功率
要解决上述问题,我们必须知道哪些物理量?
这些物理量分别要用什么工具去测量?
最终我们怎样写出上楼功率的表达式?
1.要知道同学的体重、楼层高度以及上楼用的时间
2.体重计(磅秤)、卷尺、秒表
3.P=W/t=Gh/t
我们在测量上楼的功率时,发现对于同一个人如果上楼的速度快,他的功率就大。那么功率与物体的运动的速度有关吗?
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:
二、认识功率
5、功率公式的推导:
想一想:
汽车爬坡、拖拉机耕地,为了增大牵引力,车辆的运动速度都很小。而汽车在平直的公路上往往运动的较快,你能解释吗?
P= Fv 的应用:
二、认识功率
5、功率公式的推导:
例题:马拉着车在20分内以18Km/h的速度匀速前进,如果马的拉力为300N,求马拉车的功率。
已知:F=300N, v=18km /h=5m /s
求:P
解:P=Fv=300N×5m / s=1500 W
答:马拉车的功率为1500 W。
一些常见机器设备的功率
人的平均功率 70瓦
人跑步时的功率 400瓦
手扶拖拉机 15千瓦
轿车发动机 100千瓦
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功率是表示物体做功快慢的物理量.
单位时间内所做的功叫做功率.
3.功率的表达式:
4.公式:
5.单位:
1.物理意义:
2.定义:
常用单位:千瓦(kw)
6.变形公式:
课堂小结
功率=
功
时间
P=Fv
一、比较做功快慢的两种方法
二、功率
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.
练习
c
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
2.已知小汽车的总质量为1500kg,该车以30m/s的速度作水平匀速直线运动,行驶了180s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍(g=10N/kg)求:
⑴小车行驶的距离.
⑵在此过程中汽车的牵引力和功率.
解:(1)由v=s/t可知,
小车行驶的距离:s=vt=30m/s×180s=5400m;
(2)小车重力G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N
小车做匀速直线运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:F=f=0.16G=0.16×1.5×104N=2400N,
牵引力做的功率:P=Fv=2400N×30m/s=72000W.