(共24张PPT)
第十一章 功和机械能
第2节 功率
建筑工地上要把几百块砖送到楼顶,无论是人工搬运还是用起重机搬运,我们对砖块做的功是相同的。然而,人工搬运需要几个小时,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?
学习目标
功率的定义及其物理意义
功率的计算
人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
做一样多的功,时间短的做功快。
甲
乙
比较做功快慢
在相同的时间内,做功多的做功快。
甲
乙
比较做功快慢
人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
方法一:W甲=W乙时,用时间短的则做功快;
方法二:t甲= t乙时,做功多的则做功快。
若时间和做功都不相同,
怎样去比较做功的快慢呢?
甲
乙
比较做功快慢
功率
B
P =
W
t
W =
Pt
= 3 × 105 kW × 10min
= 3 × 108 W
× 10 × 60s
= 1.8 × 1011 J
转化单位
功率
21000J
3
W总 = Gh = 30 × 10kg × 10N/kg × 7m = 21000 J
P =
W
t
t =
W
P
(最短)
(不变)
(最大值)
功率
总结
P = F v
=
×
功 率
力
速度
适用于匀速直线运动的物体
P = F v
P = F v
1 W = 1N · m/s
W
N
m/s
生活中的一些功率
例 题
1.下面说法中正确的是 ( )
A.P=W/t 可知,功率跟功成正比,所以只要做功多,功率就大
B.功率跟时间成反比,所以只要时间短,功率就大
C.功率大的机器比功率小的机器做功多
D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多,甲的功率比乙的功率大
D
2.关于力、距离、功与功率的关系,下列说法正确的是( )
A.力越大,功率越大
B.距离越长,功率越大
C.做功越多,功率越大
D.做功越快,功率越大
D
我们知道,若做功不相同,时间也不相同时,我们可以用方法三比较功率的快慢,即利用公式计算。
t
W
P
=
W ——某个力做的功——焦耳(J)
注意:
t ——做这些功所用的时间——秒(s)
P ——这个力做功的功率——瓦特(W)或焦耳每秒(J/s)
①使用公式时,一定要注意三个量的对应关系,功W 一定是对应的时间 t 内完成的,这样算出来的功率才是时间 t 内的功率。
②由P=W/t 计算出的功率是平均功率 ,即在时间t 内的平均功率。
例 题
解:机器用时t=2min=120s做的功W= 6×10 4 J
一台机器用 2 分钟时间做了 6×104 J 的功,这台机器的功率是多少?
答:这台机械的功率是500W。
由 得
拓 展
P=Fv
F ——物体所受的力 v ——物体的运动速度
计算功率的另一公式
课堂练习
例题1:下列说法正确的是( )
A. 机器的功率越小,效率越低
B. 机器的功率越大,做功越多
C. 机器的功率越大,做功越快
D. 机器的效率越小,做的有用功在总功中所占的百分比越小
CD
知识点1:功率的概念
课堂练习
【解析】
机器的功率小,说明机器做功慢,与效率无关,故A错误;机器的功率越大,说明做功越快,做功的多少还与做功时间有关,故B错误;机器的功率大,说明做功快,故C正确;机械效率是指有用功在总功中所占的比例,机器的效率小,说明所做有用功在总功中所占的百分比小,故D正确。
课堂练习
例题2:功率相等的两辆汽车,在相等的时间内匀速通过的距离之比是2:1,则( )
A
A. 两辆汽车的牵引力之比是1:2
B. 两辆汽车的牵引力之比是2:1
C. 两辆汽车所做的功之比是1:2
D. 两辆汽车所做的功之比是2:1
知识点:功率的计算
课堂练习
【解析】
根据题意,由得,,,所以,故C、D错;又因为,所以 ,所以A正确、B错。
1. 做功过程中,如果物体在力的作用下做匀速直线运动。请同学根据 W = F s 和 s = v t,推导出计算功率的新公式。此推导公式的应用是否有要求呢?(2 min)
合作探究
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
适用条件:F与v在同一条直线上。
2. 请结合功率的推导公式,试着解释一下为什么汽车在爬坡时总是换低速档?而在平路上换高速档?
(提示:发动机的功率固定不变)
机车发动机的功率一般是一定的(保持不变),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。
合作探究
通过本节课的学习,你有哪些问题想要问老师或者同学们的?
点评延伸
一、比较物体做功的快慢
二、功率
1. 做功相等时,比时间,时间短的做功快;
2. 时间相等时,比做功,做功多的做功快。
1. 定义:物体做的功与做功所用时间之比。
2. 物理意义:表示物体做功快慢。
3. 公式:
4. 单位:瓦特,简称瓦,符号W。
千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
归纳总结