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课件网) 第4节 功率 第九章 机械和功 新知导入 坐电梯 走楼梯 从一楼到5楼,坐电梯和走楼梯哪一个更快呢? 想想议议 1.知道功率概念。 2.能说出功率的物理意义。 3.知道生活中一些运动物体的功率。 4.能写出功率的定义式,并进行简单计算。 学习目标 人与起重机,哪个做功快?你是怎样比较出来的? 在相同的时间内,做功多少不一样。 如果人与起重机在不同时间内做不同的功,该如何比较人和起重机做功的快慢?(可以类比运动快慢的比较) 思考讨论: 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 比较做功的快慢 一 新知学习 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 由以上表格可知:甲在单位时间内所做的功最快 1.定义: 功与做功所需时间之比叫做功率。 2.物理意义: 表示物体做功快慢的物理量。 3.公 式: P = W t 4.单 位: 国际单位:瓦特 ,符号 W 常用单位:千瓦 (kW)、兆瓦(MW) 换算关系:1kW=103W 1W=1J/s 功 率 二 人物故事:单位瓦特的来历 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 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。 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 铭 牌 型 号 5C11 流 量 52m3/h 吸 程 10m 功 率 1.2kW 生活中常见的运动物体的功率 长时间运动时人的功率为数十瓦,优秀运动员短时间的功率可达1kW。 长时间运动时马的功率为数百瓦。 小轿车发动机的功率可达100kW以上。 飞机发动机的功率可达1000kW以上。 万吨级远洋货轮发动机的功率可达10000kW以上。 你能分别说出这些功率的物理意义吗? 分析 思考 由 P=W/t 可知,要测量功率, 必须测量爬楼梯所做的功W和所用的时间t。 要测自已上楼的功, 根据功的公式W=Gh, 需要知道体重G和楼的高度h, 还需要测出自己的质量m、楼层的高度h。 1. 测量功率的公式? 2. 指出应测量的物理量? 3. 应选择的测量工具? 设计实验,如何测量出你爬楼梯的功率? 实验器材:体重计,皮尺,秒表。 实验步骤: (1)用体重计测出自己的质量 m,求出自己的重力 G 。 (2)用皮尺测出所登楼层的高度 h 。 (3)用秒表测出自己上楼所用的时间 t 。 (4)用公式 求出人上楼的功率 P 。 【例题】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,大石头所受的拉力与所受的重力相等, 即F = G = mg = 6×103 kg×10 N/kg = 6×104 N 石头在拉力方向上移动的距离 s =1m 拉力做的功是W = Fs = 6×104 N ×1 m = 6×104 J 起重机提升大石头的功率是 功率的计算 三 问题:为什么汽车上坡时,司机经常用换低挡的方法减小速度? 汽车受牵引力F,沿牵引力方向做匀速直线运动时: 牵引力F的功率: P=Fv (1W=1N×1m/s) 上坡时司机将变速档换到低速档位上(v减小),是为了使汽车获得较大的牵引力 功率 功率 功与做功所需时间之比叫做功率 物理意义 ... ...