课件20张PPT。第十一章 简单机械和功四、功率一、复习提问、引入做功的两个必要因素是什么?
计算功的公式和功的国际单位各是什么?
速度是表示什么的物理量?它的定义是什么?互动突破 功率的概念小明的教室在五楼,通常他上楼需1.5min。有一次,他跑步上楼只花了40s。在如下图所示的两种情况下,小明的体重、上升的高度相同,做功的多少是否相同? ,做功的快慢是否相同? 。不同相同谁做功更多?谁做功更快?
互动突破 如何比较做功快慢?谁做功更多?谁做功更快?互动突破 如何比较做功快慢?互动突破 如何比较做功快慢?方法二:做功的时间相同,比较所做功的多少。方法一:做相同的功,比较做功所需的时间。在物理学中,我们用功与做功时间的比值来表示做功的快慢;功和做功时间的比值——功率。如果做功时间和做功多少都不相同,怎么比较做功快慢呢?互动突破 功率与速度 表示物体做功的快慢 功与做功时间的比值 P=W/tJ/s、W、kW、MW我们还学过哪些比值定义法的物理概念?互动突破 功率的概念物理意义:功率是物体做功快慢的物理量功与做功所用时间的比叫做功率。公 式:焦∕秒(J∕s)
焦耳每秒也叫瓦特,简称瓦,用字母W表示1瓦=1焦∕秒1W=1J∕s定 义:单 位:在工程技术中,常用千瓦(kW)、兆瓦(MW)、毫瓦(mW)、马力(HP)等作为功率的单位。1kW=103W 1MW=106W1马力=735瓦特互动突破 一些物体的功率 推导功率的另一公式:
互动突破P=Fv
式中,P表示物体的功率,F表示物体所受的力,v表示物体的运动速度。
适用条件:F与v在同一条直线上。例如:拖拉机耕田时开得慢是为了增大牵引力,汽车上坡时开得慢,也是为了增大牵引力。如何比较同学上楼的功率?可以有哪些不同的方案?
如果要求估测上楼的功率的大小,需要测量哪些数据?用什么工具测量?如何设计记录表格?
互动突破 估测上楼时的功率①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬上楼的高度,即可比较功率大小;
②都爬到相同楼层,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小;
③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬上楼的高度,算出功率进行比较.需要测量的物理量:体重G/或质量m、爬楼用的时间t和爬上楼的高度h 需要的测量工具:体重秤/磅秤、秒表、刻度尺 实验原理:
实验器材:
实验步骤:
上楼功率的表达式:互动突破 估测上楼时的功率1.用体重计测出被测者的质量m,算出人的体重G=mg;2.用刻度尺测出所登楼层的高度h;3.用秒表测出登楼所用的时间t。4.计算出人上楼时的功率P。体重秤/磅秤、秒表、刻度尺 设计记录数据的表格:1.用功率可以表示做功的快慢
2.单位时间内所做的功叫做功率,用字母P表示
3.功率的计算公式: 推导公式:
4.功率的单位: ,J/s在国际单位制中叫瓦特,简称瓦,用符号W表示,1W=1J/s
总结提升瓦特当堂训练1.甲、乙两台机器,甲做了1000J的功,乙做了2000J的功,则 ( )
A.甲的功率大 B.乙的功率大
C.甲、乙两台机器功率一样大 D.无法比较
2.如图所示,某工人在30s内用力F将重为800N的物体A,沿水平方向匀速移动了6m,已知A与地面的摩擦力为重力的0.25倍,不计滑轮重和摩擦,在此过程中,这个工人所用拉力F及做功的功率大小分别是 ( )
A.200N 40W B.200N 80W
C.100N 20W D.100N 40W3.某汽车发动机输出功率为30kW,恰能以54km/h的速度匀速行驶4.5km,其间发动机共做功 J,汽车行驶时受到的阻力为 N。当汽车上坡时,只能保持36km/h的速度匀速行驶时,此时汽车发动机牵引力为 N。 当堂训练当堂训练1.一辆功率为45kW的汽车,以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km,求汽车受到的阻力。 2.小刚在体育中考“跳绳”项目中, 1min跳了120次,每次跳起的高度为5cm,小刚的质量是50kg,求:(1)小刚跳一次做的功;(2)小刚跳绳时的平均功率。 分析:P=Fv 可以求牵引力F,而匀速直线运动时阻力f大小等于牵引力F 。 分析:W1=Gh 可以求跳一次做的功,由公式:P=W/t=nW1/t可以求平均功率 。 当堂训练3.某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能,重物的质量为3kg,若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m,求:
(1)小腿对绳的拉力。
(2)绳拉重物的功率。分析:定滑轮不省力,腿对绳子拉力大小等于物重G,由W=Fs=Gh 可以求拉力做的功W,由P=W/t可以求功率 。 当堂训练4.跳绳是一种健身运动,李强同学对此作了专门研究:跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示.根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是 J.在lmin内克服重力做功的平均功率为 W.(g取10N/kg)分析:由 W=Gh 可以求跳一次做的功,由图可知每秒钟跳3次,则由P=W/t可以求平均功率 。 再见!