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第2节 功率
第十一章 功和机械能
1.知道功率的含义。
2.掌握功率的计算公式及单位,并能进行简单的计算。
3.了解功率在实际中的应用。
要把几百块砖从地面送到房顶,工人搬运可能需要几小时,如果用起重机搬运,几分钟就可以完成。看来不同的方式做功效果也是不同的。你觉得有什么不同呢?
1.判断做功的快慢
在生产建设中,我们不仅要注意做功的多少,还要注意完成这些功所用的时间,也就是要关注做功的快慢。
如何比较物体做功快慢呢?
知识点一:功率
甲
乙
(1)做相同的功,所用时间不同。
人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
甲
乙
(2)在相同的时间内,做功多少不一样。
方法一: W甲=W乙时,用时间短的则做功快;
甲
乙
甲
乙
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?
想一想,在生产生活中我们遇到更多的情况是,做功的多少和做功的时间都不相同。在这些情况下,又该怎样比较做功的快慢呢?
※时间相同,比较路程
※路程相同,比较时间
※路程、时间都不相同
时,用路程除以时间
※时间相同,比较做功的多少
※做功多少相同,比较所用的时间
※做功多少、所用时间都不相同时,
用做功的多少除以做功的时间
路程与时间之比叫作速度
功与做功所用时间之比叫作功率
类比
2.功率
(1)功率的物理意义:表示物体做功的快慢
(2)功率的定义:功与完成这些功所用时间之比叫做功率
常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW)
1kW=103W
1MW=103kW
国际单位:焦/秒
(4)单位:
专门名称:瓦特 ,符号 W( 1W=1J/s )
瓦特James Watt
英国发明家
(1736-1819)
(3)公式:
P =
W
t
功率=
功
时间
活动 1:感受 1 W
学生们分小组活动,拿起 2 个鸡蛋,质量约为100 g,将鸡蛋从腰部举到头顶,大概举了 1 m,用时约 1 s。
活动 2:如果我们想要感受 2 W、3 W的大小,可以怎么办?
感受功率的大小
一般机器上都有一个小牌子叫作铭牌,上面标有一些数据,功率是其中的一项。
功率 1.2 kW 表示什么物理意义?
表示机器在 1 s 内做功 1 200 J。
抽水机
型号:5C11
流量:52 m3/h
吸程:10 m
功率:1.2 kW
功率的物理意义
百米飞人的功率
可达 1kW
轿车的功率约可达 200kW
万吨豪华游轮的功率
可达 10 000kW
运载火箭的功率
可达 1 000 000kW
知识点二:功率的计算
【例题】大石头质量为6 t,起重机的吊钩在15 s 内将大石头匀速提升了 1 m,起重机提升大石头的功率是多少?
解 :因为起重机匀速,大石头所受的拉力与所受的重力相等,
即F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
石头在拉力方向上移动的距离 s =1m
拉力做的功是W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J
起重机提升大石头的功率是
思维拓展:为什么汽车上坡时,司机经常采取换挡的方法来减小速度?
爬坡的汽车
物体受拉力作用,且沿着力的方向做匀速直线运动时,则拉力F的功率为:
F
沿拉力的方向匀速前行的距离为s,所用时间为t。
F
s=vt
t
P=
W
=
Fs
t
=
Fv
P=
t
Fvt
P=Fv
爬坡的汽车
F
P一定
根据P=Fv可知,在功率P一定时,要想获得较大的牵引力,就必须采取换挡的办法来减小速度。
比较做功的快慢
相同时间比较做功多少
功率
功率
做功相同比较时间多少
概念
单位、符号、表达式
推导式:P=Fv
功率的计算
P=
1.甲、乙、丙、丁四名同学进行攀岩比赛,他们做的功与时间 的关系如图所示。若规定做功最快的获胜,则最后胜出的一定是( )
A
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.吊车在内将重的货物提高后,在空中停留了 ,然后在内沿水平方向将货物移动了,则吊车在这 内对货物做功的功率为( )
A
A. B.
C. D.
3.物理学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示某物理量的是( )
A. B.
C. D.
B
4.如图所示,一个物体在水平向右的拉力作用下以 的速度在水平地面上匀速运动了,拉力所做的功为,功率为 。若该物体在水平向右的拉力作用下以 的速度在同一水平地面上匀速运动了,拉力所做的功为,功率为。则___, ___。(均选填“”“”或“ ”)
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