第九章 机械和功 第四节 功率
知识回顾 1.做功的两个必要因素是什么? 一是作用在物体上的力; 二是物体在力的方向上通过的距离 2.功的计算公式 W=Fs
教学目标 知道比较做功快慢的方法 理解功率。知道什么是功率;知道功率的物理意义;知道计算功率的公式及功率的单位。 会用功率的公式进行简单的计算。
自学提示 如何比较做功快慢?有哪些方法? 为什么引入功率这个物理量? 功率的定义、计算公式、单位
做相同的功,比较做功时间, 所用时间越短,做功越快。
做功时间相同,比较做功多少, 做功越多,做功越快。
一.比较做功快慢的方法 做相同的功,比较做功时间,所用时间越短,做功越快。 做功时间相同,比较做功多少,做功越多,做功越快。 做功多少和时间都不同,用功与时间的比值比较,比值越大,做功越快。
二.功率 1、功率的物理意义: 功率表示物体做功快慢的物理量。符号:P
回忆: (1)速度是表示物体_________的物理量。速度的定义是________________________。 公式是_____________。 (2)你能对照速度的有关知识得出功率的定义和公式吗? 运动快慢 物体单位时间通过的路程 v=
2.(1)功率的定义: 单位时间内完成的功。 P= (2)公式: P=Fv
(3)单位: 国际 :瓦特,简称瓦,W 其它:kW MW 1 W = 1J/s
P= 的应用: 例1: (1)50m3水的质量是多少kg? (2)50m3水的重力的多少N? (3)用一台水泵把 50m3的水提升到30m高的水箱,水泵需做多少功? (4)若水泵做这些功用1h,这台水泵的功率是多少W?(g=10N/kg)
注意:1.物理量符号与单位符号的区别。 2.公式的书写与单位换算。 已知:V=50m3 ,ρ=103kg/m3 ,h=30m, t=1h=3600s 求:(1)m(2)G(3)W(4)P 解:(1) m= ρV= 103kg/m3 ×50m3 =5×104kg (2) G= m g= 5 ×104kg ×10N/kg=5 ×105N (3) W= G h=5 ×105N× 30m=15 ×106 J (4)P= = 15 ×106 J/3600s=4200W=4.2kW 注意:1.物理量符号与单位符号的区别。 2.公式的书写与单位换算。
思考:(1)一名运动员沿水平跑道10s做了8000J的功,该运动员的平均功率是______W。 (2)上海桑塔纳小轿车匀速行驶了5min,汽车发动机做了_________J的功。 800 1.98×107
练习: 1、起重机将104N的重物匀速提高了8m,用了40s,求: (1)起重机做的功。 (2)起重机的功率。
已知:G= 104N h=8m t=40s 求:(1)W (2)P 解:(1) W= G h =104N× 8m =8×104 J (2) P= = 8 ×104 J /40s =2000W
P= Fv 的应用: 想一想: 汽车爬坡、拖拉机耕地,为了增大牵引力,车辆的运动速度都很小。而汽车在平直的公路上往往运动的较快,你能解释吗?
分析:机车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: 功率为45kW的汽车,以10m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶了20km。求汽车受到的牵引力。 分析: 汽车功率不变且匀速运动,可直接用P= Fv 变形求出F。 想一想:还可以怎样求解?
练习: 1、下列说法中正确的是( )。 甲:做功越多的机器功率越大 乙:做功所用时间越少的机器功率越大 丙:做功所用时间越多的机器越大 丁:做功越快的机器功率越大 丁
2、(1)在10月1日举国欢庆的日子里,我国男子举重58kg级选手吴美锦在亚运会上以抓举130kg的杠铃夺得金牌,如果他将杠铃举高2m用了2s的时间,那么他的功率是______W。(2)举重比赛中有个规定,必须将杠铃举在头顶保持不动,等裁判员认可才能将杠铃放下。如果吴美锦将杠铃举在头顶保持3s不动,那么这段时间内吴美锦的功率是__W。 (g取10N/kg) 1300
小结 1、功率的含义:功率表示物体做功快慢的物理量。符号:P 2.(1)定义:单位时间内完成的功。 (2)公式:P= P=Fv (3)单位: 国际 :W 其它:kW MW 1 W = 1J/s