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功与机械效率
第二课时
第五章 简单机械与功
把一定数量的砖头
从地面运到楼顶,
你有什么方法?
如果让一个工人搬运需要几十分钟,
若使用起重机则只需要几分钟,这
说明机器和人对物体做功的快慢是
不同的。
如何比较
做功的快慢?
一、做功的快慢
思考讨论:如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土,谁做功快?
方法一:相等时间内,比较挖的土量——等时间比做功大小
方法二:挖等量的土,比较花的时间——等做功比时间长短
做功相同时,
做功时间短的则做功快
做功时间相同时,
做功多的则做功快
做功快慢和什么因素有关?
①做功的多少
②做功时间的长短
思考讨论:如用挖掘机挖土和一个工人单独挖土所做的功不同,所用的时间也不同,那该如何比较谁做功快?
二、功率
(1) 定义:
把一段时间内做的功与做功所用的这段时间的比叫
做功率,用P来表示。
(2)表达式:功率=
时间
功
t
W
P
=
即
表示做功的快慢。功率越大,做功越快;
功率越小,做功越慢。
(3)功率的意义:
(4)功率的单位:
二、功率
在国际单位制中,功率的单位是:焦/秒(J/s) 。
由功的单位:焦耳(J) 和时间的单位:秒(s) 组合而成。
焦/秒它有一个专门的名称叫做瓦特,即J/s也
写作W(注:此处的W为功率单位,不表示功)。
功率常用单位与瓦的数量关系:
1千瓦=1000瓦 1兆瓦=106瓦
1瓦表示什么含义?
1瓦表示在1秒钟时间力内对物体做了1焦耳的功。
练一练
1、下列说法中正确的是( )
A. 做功越多的机器功率越大
B. 做功所用时间越少的机器功率越大
C. 做功所用时间越多的机器功率越大
D. 做功越快的机器功率越大
D
2.下列关于功率的说法,正确的是( )
A.做功越多,功率越大
B.做功时间越长,功率越大
C.机械的功率越大,机械工作时做功越快
D.机械的功率越大,机械工作时能量转化越快
C D
练一练
2、现有一个吊车在2 s内将重为1 000 N的货物匀速提高了3 m,在空中停留了4 s, 则6 s内吊车的功率为( )
50 W B. 500 W
C. 1 000 W D. 1 500 W
B
练一练
4、如图所示,工人用240 N的拉力,在15 s的时间内,将重600 N的建筑材料提升到6 m高的楼顶上,绳子自由端移动了( )m,拉力做的功是( )J,拉力的功率是 ( )W。建筑材料被做的功为( )J。
18
4320
288
3600
练一练
5. 功率恒定的汽车,以30m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶
了10分钟。受到的阻力为1000N,求汽车的输出功率(牵引力的
功率)。
F=f=1000N
s=vt=30m/s×600s=18000m
W=Fs=1000N×18000m=1.8×107J
P=W/t=1.8×107J/600s=30000W
解:
思考:
你有其他计算方法吗?
练一练
5. 功率恒定的汽车,以30m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶
了10分钟。受到的阻力为1000N,求汽车的输出功率(牵引力的
功率)。
P=W/t
=Fs/t
=Fv
=30000W
解:
F=f=1000N
P= Fv
功率的变形求法
使用要求:
①由推导过程可知,F与v必须是同方向的。
②由于F或v可能随时间变化,因此P=Fv计算
的是某一时刻的功率。若要求平均功率,需
要用P=W/t 计算。
练一练
P= Fv 的应用:
在功率不变的情况下,牵引力的大小和运动速度成反比。
减少车辆的速度就会使车辆的牵引力增大;
反之,增大车辆的速度就会使车辆的牵引力减小。
小结
一、物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
二、定义:单位时间内所做的功。
三、公式: P=— 变形公式:P=Fv
四、单位及换算: 1W=1J/s
1MW=106W 1KW=103W
W
t