第十一章 第四节 功率.

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1 第十一章 第四节 功率

2 请思考 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？

3 [想想议议] 　　他们爬相同的楼时，做功相等吗？做功的快慢一样吗？

4 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？

5 这两种方法做的功一样多吗？ 他们的区别是什么？

6 人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？ 乙 甲 做一样多的功，所用时间不同。

7 人与起重机，哪个做功快？ 你是怎样比较出来的？ 乙 甲 在相同的时间内，做功多少不一样。

8 比较做功快慢的方法 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 方法一:所用时间相同,做功多的做功快 方法二:通过相同的路程,用时少的速度快 方法二:做相同的功,用时少的做功快 方法三:看单位时间内通过的路程 方法三:看单位时间内所做功多的做功快

9 比较做功快慢的方法． 乙 甲 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

10 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：
砖数（块） 20 15 做功（J） 时间（S） 60 120 150 600 600 450 甲、乙、丙做功分别是多少？ 甲、乙、丙做功谁最快？谁最慢？ 应选取同一标准进行比较

11 比较做功快慢的一般方法 选取时间为标准进行比较 10 5 3 功与做功时间的比表示物体做功的快慢 甲 乙 丙 砖数（块） 20 15
做功（J） 时间（S） 60 120 150 600 600 450 (J/S) 10 5 3 功与做功时间的比表示物体做功的快慢

12 ｛ 功率 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：
Ｐ－功率 Ｗ－功 t－时间 4.公式： 5.单位： 6.换算关系: 1W=1J/s 1KW=1000w

13    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 1736－1819

14 功率70 W表示什么物理意义？ 功率70 W表示：在1 s内所做功为70 J。

15 抽水机 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内所做的功为1200J。

16 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

17 练一练 C 例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
例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．在相同的时间内做的功越多，功率越大 D．功率越大，则做功越多

18 B 例2．如右图所示，是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较，正确的是 （ ）
A．P甲＜P乙 B．P甲＞P乙 C．P甲=P乙 D．无法比较确定 B

19 例3　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 = 6×103 kg×10 N/kg = 6×103 N 石头在拉力方向上移动的距离 s =1m 拉力做的功是：W = Fs = 6×103 N ×1 m = 6×104 J 起重机提升水泥板的功率是

20 例4 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
例4　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1.2×106 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= 1.2×106 J t1= 2 min m = 60 kg t2= 20 min 解：

21 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)
已知：V= 50m3， ρ＝1×103kg/m3， h=30m， t=1h=3600s 求：w、P 解： m=ρV= 1×103kg/m3× 50m3=5×104kg G=mg= 5×104kg×10N/kg=5×105N W=Gh= 5×105N× 30m=1.5×107J KW W s J t w P 2 . 4 4200 3600 10 5 1 7 = × 答：水泵的功率应不小于4.2kW.

22 例3．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： B． 4：3 C．25： D． 27：25 C

23 活动：估测人的功率 ★:测量功率的依据（原理）是什么？ ★:测量的物理量有哪些？ ★:应选择哪些的测量工具？

24 利用台阶测量人的功率时，需要测量的物理量是 :
利用台阶测量人的功率时，需要测量的物理量是 : 人的质量m 、 一级台阶的高度h0、 跳过的台阶数n、 所用的时间t 需要的测量工具是： 磅秤、秒表、刻度尺 计算功率的表达式为： P=mgh/t

25 实验记录表格： 实验 次数 重力 G/N 台阶数n 一级台阶高度h/m 时间 t/s 功率 P/W 1 2 3

26 P= mgh/t 二、估测人上楼时的功率 1、原理(公式）： P=W/t 2、测量的物理量： 人的质量:m 、所爬楼的高度：h
3、表达式： P= mgh/t

27 t v= t t 功率的另一种表达形式 Ｗ P= Ｓ ＦＳ P= Ｗ＝ＦＳ Ｐ＝Ｆv v F F F s
若力与位移（或速度）的方向在同一直线，如图 P= Ｗ t v= Ｓ t P= ＦＳ t Ｗ＝ＦＳ Ｐ＝Ｆv v F F F s

28 关于公式P=Fv的思考 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。
(2)当速度v一定时，牵引力F和P之间关系如何? 若保持v不变，则 P与F成正比； (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。

29 (1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？
讨论汽车的上坡方式 (1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？ （提示：上坡需要较大的牵引力） 答：汽车以恒定功率上坡，上坡需要较大的牵引力，根据 ，P一定时，需增大F，则需减小速度v，驾驶员如何减速，即换档（变速调节装置）

30 (1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？
讨论汽车的上坡方式 (1)汽车以恒定功率上坡，驾驶员应如何操作？ （提示：上坡需要较大的牵引力） 答：汽车以恒定功率上坡，上坡需要较大的牵引力，根据 ，P一定时，需增大F，则需减小速度v，驾驶员如何减速，即换档（变速调节装置）

31 应用——汽车爬坡时要减速，变速自行车也如此
一、功率（拓展） 由于W＝Fs 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

32 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.公式及如何计算：
5.单位： 6.换算关系: 1KW=1000W MW=1000KW １Ｗ＝１焦／秒

33 w 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 1．__________________叫做功率，功率表示做功的_____它的公式是_________，功率的单位是____。 快慢 w 2.判断正误

34 C 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；
（ ） （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

35 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？
已知：t＝2min＝120s W＝ J 求：P 由 得 解： 答：这台机械的功率是500W．

36 课堂小结 一、功率的物理意义？ 二、功率如何计算？ 三、功率的单位是什么？

37 下表中哪位运动员跑得最快？ 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67   史蒂夫·克拉姆   英国              3分29秒46   赛义德·奥伊塔    摩洛哥            3分28秒86   努尔丁·莫塞利    阿尔及利亚       3分27秒27   努尔丁·莫塞利    阿尔及利亚       3分26秒00   希查姆·埃尔·盖鲁伊   摩洛哥    经过相同路程，所用时间短的运动快。