(共22张PPT)
第十章 功与能
第二节 功率
情 境 导 入
第二节
功率
想一想
用不同方式做功快慢不同
新 课 探 究
第二节
功率
一、做功的快慢
①人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
因为人与起重机做功相同,起重机所用时间少,所以做功快。
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情境导入
课堂小结
因为做功时间相同,起重机做功多,所以起重机做功快。
②如图所示,人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的?
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若时间和功都不相同,怎样比较做功的快慢呢
下面我们学习这类问题的比较方法。
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功/时间(J/s)
比较方法:分别计算三位同学所做的功和所用时间的比值,该比值越大,做功越快。
所以丙同学做功最快,甲同学做功最慢。
甲、乙、丙三位同学所做的功与所用的时间如下表所示:
80
150
200
物体 所做的功(J) 所用时间(s)
甲推货物 800 10
乙爬楼梯 1500 10
丙提木箱 6000 30
结论:用
可以比较做功的快慢。
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①功率的物理意义:表示物体做功的快慢。
②功率的定义:功与做功所用时间之比叫作功率,它在数值上等于单位时间内所做的功。
③公式:
国际单位:焦/秒,符号J/s
常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW);
1kW=103W,1MW=103kW
④单位:
专门名称:瓦特 ,符号 W。1W=1J/s
物体在1s内所做的功为1J,则其功率为1W。
1. 功率
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⑤功率及其功、时间的计算
t
W
P
=
W=Pt
t=
W
P
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。
W 表示力做的功,单位:焦耳(J)
t 表示做功所用的时间,单位:秒(s)
P 表示做功的功率,单位:瓦特(W)或焦/秒(J/s)
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一些物体的功率
马长时间拉车的功率约为450W
骑车运动员长时间功率约70W,短时间可达1kW
某款车的最大
功率约300kW
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一些物体的功率
某客机最大功率约4.5×108kW
万吨级远洋货轮的功率约为7000~23000kW
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P =
W
t
=
Fs
t
=
Fv
力F作用在物体上,物体沿力的方向以速度v 做匀速直线运动时,则力F 的功率:
单位:1W=1N m/s
变形公式:
P=Fv
2.功率的推导公式
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为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度? 为什么同样一辆机动车,在满载时的行驶速度一般比空载时小得多?
分析:机车发动机的最大功率是一定的。由P=Fv可知,牵引力的大小和运动速度成反比。汽车上坡时,需要增大牵引力,所以要减小速度。
同样一辆机动车,在满载时需要的牵引力增大,则应该减小车辆的速度。
想一想
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二、功率的计算
【例题】大石头的质量为6t,起重机在15s内将大石头沿竖直方向匀速提升1m(如图所示),起重机提升大石头的功率是多少 g取10N/kg。
因为匀速提升,起重机提升大石头的拉力与大石头的
重力相等,即: F= G=6×103kg×10N/kg=6×104N
大石头在拉力的方向上移动的距离:s=1m
所以拉力做的功:W = Fs =6×104N×1m=6×104J
提升大石头的功率
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第二节
功率
1.如图所示是某工地常见的一幕,由图示情景可知,挖土机比人做功________(选填“快”或“慢”),你这样判断的理由是:____________________________________,
我们用___________来表示物体做功的快慢。
快
相等的时间内,挖土机做功较多
功率
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2. 在“比一比谁的功率大” 的比赛中,某同学从一楼跑到三楼用了10s,则他上楼过程中的功率约是( )
A. 3W B. 30W
C. 300W D. 3000W
C
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3. 甲、乙两台机器,它们的功率分别为300W和350W,则下列选项中正确的是 ( )
A. 甲做功一定比乙做功多 B. 甲做功时间一定比乙少
C. 甲做功可能比乙做功多 D. 甲做功可能比乙做功慢
C
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4.如图所示,用大小相等的拉力F,分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉同一木箱,在力的作用下移动的距离sAB=sCD,比较两种情况下拉力F所做的功及其功率( )
A.AB段做功较多
B.CD段做功较多
C.AB段与CD段做的功一样多
D.AB段的功率比CD段的功率大
C
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5. 一物块在水平拉力F(大小未知)的作用下,在水平直线轨道上运动,其中AB=CD=10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和
5 m/s的速度匀速运动,且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1 N和2 N,则以下判断正确的是 ( )
A. 该物块在CD段的惯性比在AB段的惯性大
B. 该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5
C. 拉力F在AB段所做的功为20 J
D. 拉力F在CD段做功的功率为10 W
D
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课堂小结
6.正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5 W,那么在10 s内心脏做的功是_______J,这些功可把一个1 kg的物体匀速举高____m。(g取10 N/kg)
1.5
15
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课堂小结
7.如图所示,用大小相同的力F,使质量不同的两物体沿力的方向移动相同的距离s,所用的时间相同,则两次所用的力对物体所做的功和功率( )
C
A.图甲做的功较多
B.图乙做的功较多
C.甲、乙的功率一样大
D.图甲的功率一定比图乙大
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课堂小结
8.雪橇是雪地常见的交通工具,如图所示,雪橇5min在水平雪地上沿直线匀速滑行了3000m,雪橇所受雪地的摩擦力是200N。通过计算回答:
(1)该过程中水平拉力做了多少功?
(2)该过程中水平拉力做功的功率是多少?
(1)狗拉着雪橇在水平雪地上沿直线匀速滑行,拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,即拉力大小为 F=f=200N
水平拉力做的功为W=Fs=200 N×3×103 m=6×105 J
(2)水平拉力做功的功率:P=W/t= 6×105J / 300s = 2×103 W
课 堂 小 结
第二节
功率
①物理意义:表示物体做功的快慢 .
国际单位:瓦,符号W,
②功率的定义:
③公式:
④单位
⑤推导公式:
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
功与做功所用时间之比叫作功率,它在数值上等于单位时间内所做的功
功率
P=W/t
P=Fv
1W=1J/s =1N·m/s