(共26张PPT)
第十章 功与机械能
第2节 功率
老人和小孩爬相同的楼梯,做功相同吗?做功的快慢相同吗?
[想想议议]
若做功和时间都不相同,怎样去比较做功的快慢呢?
观察思考
新知导入
1.知道功率,能用生活实例说明功率的含义。
2.了解一些机械的功率估计值。
3.知道将功率与日常生活结合起来。
学习目标
两位搬运工人从一楼搬运物体到三楼,楼层的高度一样,重物相同,时间不同,你能判断谁做的功快吗?
一、做功快慢的比较
观察思考
新知学习
两位搬运工人从一楼搬运物体到三楼,楼层的高度一样,重物不同,时间相同,你能判断谁做的功快吗?
观察思考
归 纳
比较做功快慢的方法
01
相同的时间比做功的多少:
做功越多的物体做功越快。
02
做相同的功,比较所用时间的长短:
所用时间越短,做功越快。
做相同的功,用时短的,做功快
相等的时间,做功多的,做功快
做功多少和做功时间都不相同时,如何比较做功快慢呢?
观察思考
表示物体运动的快慢
速度 v
比较方法
相同路程比较时间
相同时间比较路程
二者都不同,比较比值
物理意义
表示物体做功的快慢
功率 P
相同做功比较时间
相同时间比较做功
二者都不同,比较比值
控制变量
表示物体做功的快慢
表示物体运动的快慢
速度 v
比较方法
相同路程比较时间
相同时间比较路程
物理意义
功率 P
相同做功比较时间
相同时间比较做功
定 义
路程与时间之比
公 式
P=
W
t
功与做功时间之比
比值定义法
v=
s
t
类比思维
例 甲、乙、丙三位同学分别搬砖到二楼,每块砖物重为10 N,楼高为 3 m,他们搬砖的数量和所用的时间如下表:
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
甲、乙、丙做功分别是多少?
600
450
600
甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢?
比较做功快慢的一般方法
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
600
450
600
60
30
22.5
功与做功时间的比表示物体做功的快慢
(J/min)
功
做功时间
甲做功最快,丙做功最慢。
功率:物理学中,把功与做功所用的时间之比叫做功率。
功率的物理意义:表示做功的快慢。
公式:
单位:
国际单位:瓦特 ,符号 W,1W=1J/s
常用单位:千瓦 (kW)、兆瓦(MW)
换算关系: 1kW=103W 1W=1J/s
P =
W
t
功率=
功
时间
计算功率的另一公式:
P=Fv
F——物体所受的力 v——物体的运动速度
瓦特
James Watt
英国发明家
1736-1819
早期蒸汽机
在瓦特之前,已经有纽科门发明的蒸汽机,但是消耗大而效率低,瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输,都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜,为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。
物理量 定义 物理意义 公式 单位
功W
功率P
J(焦)
W(瓦)
W=Fs
功等于力和物体在力的方向上移动距离的乘积。
功与做功所用的时间之比叫做功率。
表示做功
的快慢
表示力
的“成效”
功和功率的区别
P
一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌,上面标有一些数据,功率是其中的一项。
型号:5C11
流量:52m3 /h
吸程:10m
功率:1.2kW
功率1.2kW表示什么物理意义?
表示物体在1s内做功1200J。
抽水机
二、生产生活中的功率
观察思考
功率70 W表示:在1 s内做了70 J的功。
功率70 W表示什么物理意义?
观察思考
小资料:一些运动物体的功率
昆虫功率约2×10 -5 W
蓝鲸游动时功率约350 kW
马车功率约几百瓦
功率可达5000 kW
轿车的功率约可达200 kW
远洋货轮的功率达10 000 kW 以上
排量为1.6L的家用小轿车的功率约为80kW。
“和谐号”动车8节编组的功率约为4 800~8 800kW
优秀自行车运动员长时间功率约70W。短时间运动功率可达1kW
慢跑功率约几十瓦
百米飞人的功率可达1kW
长江三峡水利枢纽,是当今世界上最大的水利枢纽程,被列为全球超级工程之一。总机功率—1820万kW
发射卫星用的运载火箭功率可达 103万kW
功率的物理意义:表示做功的快慢
国际单位:瓦特 ,符号 W, 1W =1J/s
功率的定义:功与做功所用的时间之比叫做功率,它在数值上等于力(或物体)在单位时间内所做的功。
公式:
单位
推导公式: P
P
F:表示作用在物体上的力;
v:表示物体沿力的方向做匀速直线运动的速度。
常用单位:千瓦 ,符号 kW, 1 kW =1000W
功率
课堂小结
1.下列关于功率的说法中,正确的是( B )
A.物体做功越多,功率越大
B.物体做功越快,功率越大
C.物体做功时间越长,功率越大
D.物体做功时间越短,功率越大
B
随堂练习
2.如图所示,用20 N的水平推力,经过2 s时间,使重力为100 N的物体在水平桌面上移动0.5 m。在这个过程中,重力做功为 0 J,推力F的功率为 5 W。
0
5
3.一架由碳纤维材料制造的小型无人机,其质量只有2 kg,电动机的功率为40 W,则该无人机在5 s内做功为 200J,可匀速竖直上升 10 m。(g取10 N/kg)
200
10