版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第十章功与机械能第二节功率情景导入小明家正在装修新房子,小明非常高兴,帮爸爸一起搬砖。小明干得非常起劲,于是他提出要和爸爸比赛,看谁搬得快。楼下地面放有两堆相同的砖块(40块,每块重约50N),小明一次最多搬起4块,爸爸一次可以搬起8块,结果爸爸用了20min搬完,小明用了30min才搬完。由此可见,做功有快慢之分,这正是我们今天要探究的问题:如何描述做功的快慢。想一想,小明和爸爸做功相同吗?谁赢了?为什么呢?因为搬一样多的砖块到相同的高度,对砖块做的功相同。做相同的功,小明用的时间多,做功慢,爸爸用的时间少,做功快,所以爸爸赢了。相同爸爸赢了你愿意选择哪种方式工作呢?为什么?怎样表示他们做功的快慢呢?我们以前学过速度,想一想速度是用来表示什么的物理量?对比一下,如何描述做功的快慢?看来,人们选用机械来做功时,不仅要考虑做功多少,还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快;拖拉机耕地比牛耕地要快;起重吊车比滑轮做功快;机械收割比人工快等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义,这就是我们今天要学习的一个新的物理概念——功率。合作探究探究点一做功快慢的比较以前学习过要比较两物体运动的快慢,可以先确定路程再比较时间,也可以先确定时间再比较路程。同理,要比较物体做功的快慢可采用什么方法?知识引入物体所做的功所用时间A1000J5sB1000J10sC4000J1minD6000J1min
观察下面一组数据,想一想,议一议谁做功最快?说出比较的依据。提出问题
做功相同,比较做功的时间,时间短的做功快;时间相同,比较做功的多少,做功多的做功快。上行高度相同,重物相同,时间不同做一样多的功,左边用的时间少,所以左边做功_____。快上行高度相同,时间相同,桌子更重用同样多的时间,左边做的功更多,所以左边做功_____。快归纳总结
功率是用来表示做功快慢的物理量。物理学中,把功与做功所用的时间之比叫做功率。它在数值上等于力(或物
体)在单位时间内所做的功。通常用符号“P”表示。探究归纳:做功的快慢与做功的多少和做功时间这两个因素有关。比较做功快慢的方法:
做功相同,做功时间越少做功时间相同,做功越多如果做功多少、做功时间都不同,怎样比较?做功越快合作探究探究点二功率的计算瓦特
定义:功与做功所用的时间之比叫做功率。
物理意义:表示物体做功的快慢。
公式:
国际单位:焦耳(J)秒(s)焦耳/秒(J/s)瓦特(W)1W=1J/s1s内做了1J的功常用单位:千瓦(kW)——1kW=1000W
功率与功的比较功功率物理意义概念符号公式单位联系力的作用成效表示做功的快慢力与物体在力的方向上移动距离的乘积功与做功所用的时间之比WP焦耳(J)瓦特(W)W=FsW=Pt
生活中的功率:优秀自行车运动员长时间运动的功率约为70W,短时间运动的功率可达1kW。蓝鲸游动时的功率可达350kW马长时间拉车的功率约为750W排量为2L的家用小轿车的功率约为110kW10t载重汽车的功率约为180kW某型号电力机车的功率约为7200kW,“复兴号”动车总功率可达10000kW万吨级远洋货轮的功率为7000~23000kW例题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,试求绳子拉重物的功率。(不计摩擦力,g取10N/kg)分析:重物被匀速提升时,绳子对重物拉力的大小等于重物所受重力的大小,根据W=Fs
计算出拉力做功,再根据
就可求出绳子拉重物的功率。
解由题意,重物的质量m=3kg,重物移动的距离s=0.5m,经历的时间t=3s。重物匀速上升,由二力平衡条件,绳子对重物的拉力大小
F=G=mg=3kg×10N/kg=30N绳子拉重物做的功
W=Fs=30N×0.5m=15J绳子拉重物的功率所以,绳子拉重物的功率是5W。
在解决功率问题时,首先需要明确是哪个力的功率,然后确定该力做的功和做功的时间,再根据功和功率的公式进行求解。策略提炼讨论:
拉力做功的快慢与重物移动的快慢有什么关系呢?我们可通过哪些方式改变绳子拉重物的功率,满足不同的锻炼需求?
心脏是强劲有力的器官。按照瓦特数衡量,它足以同一盏写字台上的荧光灯相比拟。一个成年人,在正常坐定不动的情况下,其心脏的功率约为5W;在睡着时,因为新陈代谢减弱了,会下降到约2W。一个运动员,在一般运动中,心脏可以提供20W的动力。从工程角度看,心脏简直是一台了不起的发动机。人体心脏的功率水平,能适应负荷的大幅度变动;它的效率很高,以致任何人造装备都无法相比。更为突出的是,心脏能自动地调节到所需的功率,而不需要它的主人作出任何有意识的努力。这些属性在人造心脏中都要加以模拟复制。(一)人体心脏的功率材料拓展人要维持生命和进行活动(包括体力的和脑力的),就必须消耗能量做功。在不同情况下消耗的功率大小是不同的。一个成年人在熟睡的时候,消耗的功率大约是80W,这个功率用来维持其身体的代谢,因此把这个功率叫做基本代谢率。在进行一般脑力劳动时,例如学生在上课时,消耗的功率约为150W,其中约(二)人消耗的功率80W为基本代谢率,约40W消耗在脑的活动中。在中等激烈的运动中,例如以5m/s的速度骑自行车时,骑车人消耗的功率约为500W。在比较剧烈的运动中,例如打篮球时,人消耗的功率约为700W。在更加剧烈的运动情况下,例如在百米赛跑中,一个优秀运动员消耗的功率可超过1000W。人在一秒钟内能做多少机械功呢?研究表明,人在长时间做功的情况下,即使消耗的功率超过1000W,其中只有约100W的功率可作为机械功输送到体外。而马可以在长时间内以500W的功率做机械功,在短时间内的机械功率可以达到700~800W,可见,人输出机械功的本领比起马的本领小多了。课堂小结功率功率的计算功率做功快慢的比较定义:功与做功所用的时间之比
推导式:单位:瓦特(W),1W=1J/s公式:
随堂检测1.通常,正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5W,那么,在1h时间内心脏做功________J,这些功可把一个质量为60kg的人匀速举高________m。(g取10N/kg)540092.当某同学戴上可穿戴的“外骨骼”机器人设备后,可在2s内轻松地将50kg的物体匀速举高1m,此过程中物体克服重力做的功为_______J,功率为_______W。(g取10N/kg)5002503.若某车在4×103N的水平牵引力作用下,匀速通过200m的平直道路用时20s。求:此过程中该车牵引力的功率。解:此过程中该车牵引力做的功W=Fs=4×103N×200m=8×105J该车牵引力的功率所以,此过程中牵引力的功率为4×104W。
4.功率为25kW的拖拉机4h做的功,如果由功率是0.4kW的耕牛去完成,需要多长时间?解:功率为25kW的拖拉机4h做的功W总=P拖t拖=25×103W×4×3600s=3.6×108J,如果由功率是0.4kW的耕牛去完成,需要的时间所以,功率是0.4kW的耕牛完成需要250h。
5.某水泵房每天需要将1000m3
的水送到18m高的蓄水池里。若用一台水泵每天工作5h,则这台水泵的功率至少应是多少千瓦?解:
6.已知某电梯的质量为200kg,输出功率为3kW,据说它能在10s内将10个成年人升高20层。请你通过估算后判断这种说法是否可信。解:设一个成年人质量为60kg,一层楼高度为3m,
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026湖南郴州市宜章县妇幼保健院招募见习生2人考试参考试题及答案解析
- 2026广东东莞市沙田镇社区卫生服务中心第一期招聘纳入岗位管理编制外人员4人考试备考试题及答案解析
- 2026湖南张家界桑植县第一季度县直事业单位选调工作人员9人考试备考试题及答案解析
- 2026贵州铜仁市第二人民医院收费室见习生招募考试参考试题及答案解析
- 2026陕西宝鸡市科技创新交流服务中心招聘高层次人才3人考试备考试题及答案解析
- 2026浙江绍兴市口腔医院第一次招聘博士研究生1人考试参考试题及答案解析
- 2026重庆市万州区太龙镇人民政府招聘非全日制公益性岗位人员4人考试备考试题及答案解析
- 久治县医共体2026年面向社会公开招聘编外临聘人员16人考试参考试题及答案解析
- 2026浙江丽水学院招聘(引进)高层次人才71人(2026年第1号)考试备考试题及答案解析
- 2026上海宝山区行知科创学院“蓄电池计划”招募考试参考试题及答案解析
- 全国高校辅导员素质能力大赛试题(谈心谈话、案例分析)
- 《XXXX煤矿隐蔽致灾地质因素普查报告》审查意见
- 钢结构制作焊接操作手册
- 【MOOC】生物材料伴我行-湖南大学 中国大学慕课MOOC答案
- 《手机制造流程培训》课件
- 人教版(2024新版)七年级上册数学全册重点知识点讲义
- 砂材料运输合同模板
- 牧场物语-矿石镇的伙伴们-完全攻略
- ISO 22003-1:2022《食品安全-第 1 部分:食品安全管理体系 审核与认证机构要求》中文版(机翻)
- 电子产品维修作业规范
- 综合管廊租用合同范本
评论
0/150
提交评论