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文档简介

第十一章 功和机械能,第二节 功率,1.什么是功?功的两个必要因素是什么?,2.功的计算公式是什么?功的单位?,3.某同学参加大扫除,负责提水。试分析在以下的过程中,他对水桶是否有做功。(1)提水沿楼梯走到二楼;(2)提水沿走廊走到教室门口;(3)提水在门口站一会儿。,4.把一个重力为G的物体提到h的高度,所做的功为多少?,请安静,准备提问啦!,操场上有一堆砖,需要搬到正在修建的楼房上去,我们可以采用几种方法搬上去呢?,这两种方法做的功一样多吗? 他们的区别是什么?,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,如何比较运动的快慢?,如何比较做功的快慢?,方法一:所用时间相同,路程大的速度快,方法二:通过相同的路程,用时少的速度快,方法三:看单位时间内通 过的路程,方法一:所用时间相同,做功多的做功快,方法二:做相同的功,用时少的做功快,方法三:看单位时间内所做功多的做功快,比较做功快慢的方法,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,比较做功快慢的一般方法,600,450,600,60,30,22.5,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/min),1.物理意义:表示物体做功快慢的物理量.,2.定义: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:,6.换算关系: 1W=1J/s 1KW=1000w,功率 功 t时间,功率,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 17361819,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?,一般机器上都有一个小牌子叫做铭牌,上面标有一些数据,功率是其中的一项。,型号:5C11 流量:52m3 /h 吸程:10m 功率:1.2kw,功率1.2kW表示什么物理意义?,表示物体在1s内做功1200J。,抽水机,流量:每小时出水52立方米。,参看如下小数据图表中的资料,说出各物体功率所表示的意义。,小资料,下面请浏览人、一些动物和交通工具的功率 优秀运动员长时间运动的功率约为70 W, 短时间运动的功率可达1 KW,上海桑塔纳小轿车的功率约为66 KW, 解放CA141型载货汽车的功率约为99 KW,马长时间拉车的功率约为450 W,韶山型电力机车的功率约为4200KW, 东风4型内燃机车的功率约为2646KW,蓝鲸游动的功率可达350 KW,万吨级远洋货轮的功率约 为7 000 KW23 000 KW,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 :因为起重机匀速大石头的拉力宇大石头所受的重力相等,即 F = G = mg = 6103 kg10 N/kg = 6103 N 石头在拉力方向上移动的距离 s =1m 拉力做的功是:W = Fs = 6103 N 1 m = 6104 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1.2106 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= 1.2106 J t1= 2 min m = 60 kg t2= 20 min,解:,练习 一个水泵连续工作12 h,共把300 t的水送到 20 m高的水箱,该水泵做了多少功?其功率是多大?(g=10 N/kg),1、体重、楼层高度、上楼时间。 2、体重计、卷尺、秒表。 3、P=Gh/t=mgh/t,讨论,若力与速度的方向在同一直线,如图,v,功率的另一种表达形式,s,(1)当功率p一定时,牵引力F和v之间关系如何?,(2)当速度v一定时,牵引力F和P之间关系如何?,(3)当牵引力F一定时,功率P和速度V之间有什么关系?,若保持P不变,则F与v成反比;,若保持v不变,则 P与F成正比;,若保持F不变,则P与v成正比;,在汽车等交通工具一类问题中,式中P 为发动机的实际功率,F 为发动机的牵引力,v为汽车的瞬时速度。,关于公式P=Fv的思考,一、功率(拓展),由于WFs 而P 整理可得P=Fv 该算式在“物理做匀速直线运动时”成立 应用汽车爬坡时要减速,变速自行车也如此,W,t,Fs,t,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.公式及如何计算:,5.单位:,1KW=1000W 1MW=1000KW,焦秒,1.物理意义:,2.定义:,6.换算关系:,男子1 500 m世界纪录进展表 3分29秒67 史蒂夫克拉姆 英国 1985.07.16 3分29秒46 赛义德奥伊塔 摩洛哥 1985.08.23 3分28秒86 努尔丁莫塞利 阿尔及利亚 1992.09.06 3分27秒27 努尔丁莫塞利 阿尔及利亚 1995.07.12 3分26秒00 希查姆埃尔盖鲁伊 摩洛哥 1998.07,经过相同路程,所用时间短的运动快。,下表中哪位运动员跑得最快?,1_叫做功率,功率表示做功的_它的公式是_,功率的单位是_。,单位时间内物体做的功,w,快慢,2.判断正误,3、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,4.下列关于功率的说法,正确的是( ) A、做功越多,功率越大 B、做功时间越长,功率越大 C、机械的功率越大,机械工作时做功越快 D、机械的功率越大,机械工作时能量转化越快,C D,5.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10秒,则他上楼过程中的功率约是( ) A、3瓦 B、30瓦 C、300瓦 D、3000瓦,C,已知:t2min120s W J 求:P,6、一台机器用2分钟时间做了 J的功,这台机器的功率是多少?,答:这台机械的功率是500W,解:,由 得,已知:V= 50m3, 1103kg/m3, h=30m, t=1h=3600s,求:w、P,解:,m=V= 1103kg/m3 50m3=5104kg,G=mg= 5104kg10N/kg=5105N,W=Gh= 5105N 30m=1.5107J,答:水泵的功率应不小于4.2kW.,7.用一台水泵把50m3的水提升到距水面30m的水箱,水泵需做多少功?若完成这些功1 h,这台水泵的功率是多少瓦?合多少千瓦?(g=10N/kg),8、抽水机每秒钟能把20kg水抽到15m高处,它30s所做的功是_ J,该抽水机的功率为_ W。(g=10N/kg),3000,90000,9、两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里

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