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第二节
功 率
第十一章 功和机械能
掌握功率的定义式、推导式及单位。(重点)
02
知道功率的概念及物理意义。(重点)
01
学习目标
会用功率公式进行简单计算。(重点)
03
了解功率在实际生活中的应用。
04
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(min) 10 20 20
600
450
600
思考
甲、乙、丙做功分别是多少?
甲、乙、丙做功谁最快?谁最慢?
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
600
450
600
甲、乙做功相同,甲所用时间少,甲做功快。
1.甲、乙做功谁快?
2.乙、丙做功谁快?
乙、丙所用时间相同,乙所做的功多,乙做功快。
3.甲、丙做功谁快?
所用时间不同,所做的功不同,如何比较?
比较相同时间内做功的多少
一、比较做功的快慢
甲 乙 丙
砖数(块) 20 20 15
做功(J)
时间(min) 10 20 20
600
450
600
60
30
22.5
所做的功
时间
(J/min)
功
做功时间
1个单位时间内做的功
一、比较做功的快慢
甲在单位时间内所做的功最快
1.功率表示物体做功的快慢。速度表示运动的快慢
3.公 式
4.单 位
求功率P =
W
t
功率=
功
时间
二、功率P
2.功率P的定义:功 与 做功所需时间 之比
千瓦 kW、兆瓦MW
1kW=103W 1MW=106W
W
t
物理量 符号 单位
功 W 焦耳J
时间 t 秒s
功率 P 瓦W(瓦特)
瓦特 James Watt
英国 1736-1819
瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,为了纪念瓦特,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。
练一练
下列说法正确的是( )
A.做功越多,功率越大
B.做功越少的机器做功越慢
C.功率越大的所用时间少
D.功率大的机器做功一定快
功率表示物体做功的快慢。
D
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?
三、功率的公式运用
解 :已知m=6t=6×103 kg,
W
t
=
P=
6×104W
15s
=
4×103J
G
例
F
石头在拉力方向上移动距离 s =1m
由二力平衡可知:拉力F= G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N
拉力做的功是W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J
功率是
①写已知信息
②找出移动距离s 及 和移动距离同一水平方向上的力F,求做功W=Fs
③确定做功所用的时间t
④
求功率P =
W
t
练一练
课本66页 动手动脑学物理
2.某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t,在10s内从楼的2层上升到5层。如果每层楼高3m,升降机电动机的功率至少是多大?
解 :已知m=1.2t=1.2×103 kg,t=10s 移动距离s=3×3m=9m
W
t
=
功率P=
1.08×104W
10s
=
1.08×105J
拉力F= G = mg = 1.2×103 kg×10 N/kg = 1.2×104 N
拉力做的功是W = F s = 1.2×104 N ×9 m = 1.08×105 J
使用条件:F 与v 在同一条直线上
2.公式推导:功W = Fs、 可得
S
t
速度v=
W
t
功率P=
F s
t
Fv
=
=
四、功率公式拓展
1.求功率P =
W
t
练一练
课本66页 动手动脑学物理
3.功率是25kW的拖拉机,它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 :已知P=25kW=2.5×104W ,t=4h=4×3600s=14400s
P牛=0.4kW=400W
练一练
课本66页 动手动脑学物理
4.一辆重型卡车匀速行驶时,发动机的功率是202kW,速度为80㎞/h。汽车行驶2h,发动机做的功是多少?卡车的牵引力是多大?
课堂小结
功率
定义
功与做功所需时间之比叫做功率
物理意义
表示物体做功快慢的物理量
功率的表达式
P =
W
t
W
t
功率P=
F s
t
Fv
=
=
物理量 符号 单位
功 W 焦耳J
时间 t 秒s
功率 P 瓦W
1.判断下面说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
(1)机器的功率越大,做功越多。
(2)做功越多的机器,功率就越大。
(3)做功的时间越少,功率就越大。
(4)机器的功率越大,做功越快。
(5)机器运行的速度越大,机械做功越多。
(6)功率小的机械做功可以比功率大的机械做功多。
(7)在动力 F 相同时,机械的速度越大,做功越快。
×
√
×
×
×
√
√
随堂训练
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
练一练 导学92页
例1 甲、乙两位物理课代表将相同多的物理作业从一楼搬到三楼,所用时间分别为30s和40s。两同学对作业做功的情况,下列说法正确的是
A.甲同学做功多,甲乙的功率相同 B.两同学做功相同,乙的功率更大
C.两同学做功相同,甲的功率更大 D.两同学做功相同,功率也一样
变式训练1 如图所示为甲、乙两台功率一定的机器做功的时所得出的做功与时间的关系图象,由图可知, 机器做功快;
做相同的功, 机器所用的时间少。
C
乙
乙
在平直公路上匀速行驶的汽车,发动机的实际输出功率为60kW,速度为30m/s,则下列说法中错误的是( )
A.汽车受到的牵引力是2000N
B.汽车受到的阻力是2000N
C.牵引力做功是60000J
D.行驶10s牵引力做功6×105J
C
f阻=F牵
(t 未知)
W = P t =60000W×10s=6×105J
P
v
=
F牵=
60000W
30m/s
=2000N
练一练
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