第3节 能量转化的量度
第二课时
小明的教室在五楼,通常他上楼需要1.5min。
有一次,他跑步上楼只花了40s。
因为小明的体重、上升的高度相同,所以小明两次上楼所做的功 ,
相同
但小明两次做功的快慢不同
那么,物理学上用什么物理量来表示物体做功的快慢呢?
2分钟
2分钟
谁做功快?
一、 比较物体做功快慢的方法
2、相同时间,比做功多少
3、比较“功/时间”的比值
1、做功相同,比时间多少
1.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量.
2.定义:功与时间的比值叫做功率.
3.功率的表达式:功率=
4.公式:
5.单位:
P——功率 W——功 t——时间
二、功率
(1J/s)
国际单位:瓦特,符号W
常用单位:千瓦(kW)、兆瓦(MW)
人步行:数十瓦
短时间快速运动:可达1千瓦
小汽车:50~100千瓦
和谐号动车组:7200千瓦
喷气式客机:约11万千瓦
计算功率的另一公式:
P=Fv
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。
如果让你测出你上楼的功率,你需要测哪些物理量?
[活动]:估测上楼的功率
“议一议”:
1、从物理学角度考虑,你认为人上楼的功率可能与哪些因素有关? 并说出你需要哪些器材?
2、你如何证明你的猜想。请设计出记录的表格
“器材”:
磅秤、刻度尺、秒表
“做一做”:
(1)用磅秤测出两个同学的质量m1和m2,用刻度尺测出一个台阶的高度h
(2)两个同学并肩走上五楼,用秒表测出所用的时间t ,并数出五楼的台阶数n
(3)一个同学跑上五楼,一个同学走上五楼,用秒表测出他们各自所花的时间t
(4)两个同学都跑上楼,一个只跑三楼,一个跑五楼,用秒表测出他们各自所花的时间t
“实验数据”:
实验次数
人的质量m/Kg
台阶数n
一个台阶的高度h/m
所用的时间t/s
人做功的功率P/w
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
P=
W
t
=
F·S
t
=
m·g·n·h
t
“生活·物理·社会”:马力——功率的一种单位
马力是瓦特首先引进的功率单位。
瓦特将“1马力”定义为:马在1min内把33000磅(约15000Kg)的物体举高1英尺(约0.3048m)的功率。
1马力= w
746.76
例:一同学用1min的时间将质量为5Kg的水桶从离井口5m深处提到井口,后用2min的时间拎着水桶走了10m。问:
(1)这个同学在将水桶从井中提起过程
中做了多少功? 这个过程中他做功的功率
为多少?
(2)这个同学在拎着水桶走的过程中做了
多少功?这个过程中他做功的功率为多少?
(3)在整个过程中这个同学做功的功率为
多少?
我们在测量上楼的功率时,发现对于同一个人如果上楼的速度快,他的功率就大。那么功率与物体的运动的速度有关吗?
1、下列说法中正确的是 ( )
A.物体做的功越多,则功率就越大
B.物体做功的时间越短,则功率越大
C.功率越大,则做功越多
D.在相同的时间内做的功越多,功率越大
D
2、甲、乙两同学进行爬杆比赛。爬到杆顶时,甲用了9s,乙用了10s,甲、乙两人质量之比是5︰6,则他们爬竿的功率之比P甲︰P乙等于 ( )
A.3︰4 B. 4︰3
C.25︰27 D. 27︰25
C
3、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4cm,小刚的质量是50kg,(g取10N/Kg)求:
(1)小刚跳一次做的功;
(2)小刚跳绳时的平均功率。
解(1)G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)每一次跳起的时间为0.5s
4、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,(g取10N/Kg)求:①小腿对绳的拉力.
②人克服重力做多少功. ③绳拉重物的功率.
答案:30N;15J;5W
5、汽车的牵引力是1000N,以40m/s的速度匀速行使100s.求:(1)汽车的在100s内所做的功?
(2)汽车的功率是多少?
解:(1)S=Vt = 40m/s× 100s=4000m
思考:P是否等于F×V?结果是相同的。大家能证明?
(2)
6、某同学在双休日骑电动自行车去观光,途经全长7000m的连云港拦海大堤.若电动自行车以18km/h的速度匀速行驶,电动自行车牵引力的功率为150W求:
(1)该同学通过大堤全程所需的时间;
(2)电动自行车通过大堤全程牵引力所做的功;
(3)电动自行车的牵引力 .
答案:1400s;210000J;30N