(共30张PPT)
11.2怎样比较做功快慢
人与起重机,哪个做功快?
你是怎样比较出来的?
做一样多的功,所用时间不同。
甲
乙
在相同的时间内,做功多少不一样。
人与起重机,哪个做功快?
你是怎样比较出来的?
甲
乙
比较做功快慢的方法.
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
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(s)
600
1200
1200
甲、乙、丙做功分别是多少?
600
450
600
甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢?
应选取同一标准进行比较
知识的迁移
运动的快慢用路程与时间的比值来表示
物理意义
物理量
速度
那么做功的快慢用什么来表示呢?又叫做什么?
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(s)
600
1200
1200
600
450
600
1
0.5
0.375
选取时间为标准进行比较
功与做功时间的比表示物体做功的快慢
(J/s)
1.功与时间之比叫做功率
数值上等于单位时间内所做的功。
2.表达式
一、功率
3.国际单位:
常用单位:1
kW=
103
W
1
MW=
106
W
P
焦耳
秒
瓦特
焦耳/秒
(瓦、W)
??
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。
瓦特
James
Watt
英国
1736-1819
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?
一些常见机器设备的功率
人的平均功率
70瓦
马的平均功率
350瓦
五羊125型摩托车
7350瓦
桑塔纳小轿车
66千瓦
认识功率的大小
自行车长时间功率约70W;优秀运动员短时间功率可达到1kW。
认识功率的大小
新宝马X5最大输出功率达235kW.
长江三峡水利枢纽,是当今世界上最大的水利枢纽工程,被列为全球超级工程之一。总装机容量为———
1820万千瓦
认识功率的大小
发射卫星用的运载火箭功率可达1010W
认识功率的大小
二、巩固练习
例1 使用机械做功时,下面说法正确的是(
)。
A.功率大的机器一定比功率小的机器做功多
B.功率大的机器一定比功率小的机器做功时间少
C.功率小的机器一定比功率大的机器做功慢
D.以上说法都不对
C
例2 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,对大石头的拉力等于大石头所受的重力,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
起重机提升水泥板的功率是
例3 一台电动机用2
min将一辆观光缆车运送到200
m高的山顶,做功1.2×106
J,它的功率是多少?一个质量60
kg的人,从山脚爬到山顶,大约需要20
min,这个人做功的功率大约是多少?
已知:W1=
1.2×106
J
t1=
2
min
m
=
60
kg
t2=
20
min
解:
课堂小结
一、功率的物理意义?
二、功率如何计算?
三、功率的单位是什么?
例1.质量为50kg的物体,用50N的水平推力使它在粗糙水平面上以2m/S的速度匀速移动10m。问(1)功率多大?
(2)重力的功率多大?
解:(1)t=s/v=10m/2m/s=5s
W=Fs=50NX10m=500J
P=W/t=500J/5S=100W
(2)因为在重力方向上没有通过距离,所以W=0,P=0.
(P=W/t=FS/t=Fv=50N·2m/s
=100w)
物体受拉力F,沿拉力方向做匀速直线运动时,
则拉力F的功率:
想一想:
为什么汽车上坡时,司机经常用换挡的方法减小速度?
P=
Fv
的应用:
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。
例2:一辆汽车装满货物后共重49000N,在平直的公路上匀速行驶.8min内前进了5km,这时发动机的功率是80KW
。(1)在这段路程中汽车的牵引力做功是多少?
(2)汽车受到的阻力是多少?
解:v=s/t=5000/[8×60]=125/12m/s
F=P/v=80000/(125/12)=7680N
W=FS=7680×5000=3.84×107J
或:W=PT=80000×8×60=3.84×107J
(2)因为是匀速度行驶,所以,阻力=牵引力=7680N
[总结]在功、功率的计算过程中,物体的运动速度、距离及时间往往是计算过程的重要过渡量。
课堂练习
1、(中考·赤峰)如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同
B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大
D.大人比小孩做功多,小孩功率大
C
2、[济南]在某建筑工地上,用如图所示起重机在2
min内把体积为30
m3的花岗岩碑石匀速提升2.5
m高。已知该花岗岩的密度为2.8×103
kg/m3,取g=10
N/kg,通过计算回答:
(1)这块花岗岩碑石的质量多大?
(2)起重机对碑石所做的功是多少?
(3)起重机对碑石做功的功率是
多少?
解:(1)碑石的质量
m=ρV=2.8×103
kg/m3×30
m3=8.4×104
kg;
(2)碑石的重力
G=mg=8.4×104
kg×10
N/kg=
8.4×105
N,
起重机对碑石做的功
W=Fs=Gh=
8.4×105
N×2.5
m=2.1×106
J;
(3)
起重机对碑石做功的功率
=1.75×104
W。
3、(中考·赤峰)如图所示,大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同,下列说法正确的是( )
A.大人与小孩做功相同,两人功率相同
B.大人与小孩做功相同,小孩功率大
C.大人比小孩做功多,大人功率大
D.大人比小孩做功多,小孩功率大
C
功率是表示物体做功快慢的物理量.
单位时间内所做的功叫做功率.
3.功率的表达式:功率=
4.公式:
5.单位:
1KW=1000W
1W=1焦/秒
1.物理意义:
2.定义:
6.换算关系:
已知:h=20m
t=60s
V=6m3
在20米深的矿井底,每分钟内有6立方米的地下水冒出来,必须把水抽干,那么所用抽水机的功率最少应是多大?
解:每分钟积水重G=mg=ρvg
每分钟应对水做功W=Gh=
抽水机功率:P=W/t=Gh/t=6000kg×10N/kg×20m÷60s=20000W
随堂检测
7.(2016?包头)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示.
两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.Fl>F2、P1>P2
B.Fl=F2、P1>P2
C.F1>F2、P1=P2
D.F1=F2、Pl<P2
B
课后作业
6.小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,则小车的速度为
m/s.
如果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为
J,功率为
W.
7.甲乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9S,若甲乙两人的体重之比为5:6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是
,甲乙两人平均功率之比是
.
0.5
150
5
5:6
3:4