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1、三三 功率功率第十一章 功和机械能2 2、做功的两个必要因素、做功的两个必要因素（1)1)有力作用在物体上有力作用在物体上 F F (2 (2）物体在这个力的方向上移动了一段）物体在这个力的方向上移动了一段距离距离 s s必须同时具备，必须同时具备，两者缺一不可两者缺一不可1 1、功、功：一个力作用在物体上，物体在这：一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，力学里个力的方向上移动了一段距离，力学里就说这个力做了功。就说这个力做了功。3 3、计算公式：、计算公式：W W = = FsFs上节回顾上节回顾 工地上有一堆砖，需要搬到正在修建的工地上有一堆砖，需要搬到正在修建的楼房上去
2、，我们可以采用几种方法搬上去呢？楼房上去，我们可以采用几种方法搬上去呢？想想一一想想1 1、两种方法做功一样多吗？、两种方法做功一样多吗？两种情况，做功一样多。两种情况，做功一样多。2 2、他们的区别是什么？、他们的区别是什么？人搬需几个小时，起重机只几分钟。人搬需几个小时，起重机只几分钟。但起重机做功快，建筑楼房的工期就短。但起重机做功快，建筑楼房的工期就短。 G G总总h h人慢人慢 机械快机械快 生活中不仅做功多少很重要，生活中不仅做功多少很重要，同时做功的快慢也很重要。如何比同时做功的快慢也很重要。如何比较做功的快慢？较做功的快慢？ 例一：甲、乙同学提同样一桶水上四楼，例一：甲、乙同学
3、提同样一桶水上四楼，甲用时甲用时10s10s，乙用时，乙用时20s20s，谁做功快？，谁做功快？ 做相同的功，用时短的做功快。做相同的功，用时短的做功快。 例二：甲、乙两同学用时都是例二：甲、乙两同学用时都是20s20s，甲提、，甲提、了两桶水到四楼，乙只提了一桶水到四楼，了两桶水到四楼，乙只提了一桶水到四楼，谁做功快？谁做功快？ 在相同的时间里，做功多的做功快。在相同的时间里，做功多的做功快。一、比较做功快慢的方法：一、比较做功快慢的方法： 1 1、相同的时间比做功的多少相同的时间比做功的多少：做功做功越多的物体做功越快。越多的物体做功越快。 2 2、做相同的功，比较所用时间的长做相同的功，
4、比较所用时间的长短短：所用时间越短，做功越快。所用时间越短，做功越快。问：问：1 1、当做功不同，所用时间也不同如何比较？、当做功不同，所用时间也不同如何比较？ 2 2、比较做功快慢的方法与前面学过的那个知识相似？、比较做功快慢的方法与前面学过的那个知识相似？如何比较运动的快慢如何比较运动的快慢? ?方法一方法一: :所用时间相同所用时间相同, , 路程大的速度快路程大的速度快方法二方法二: :通过相同的路通过相同的路 程程, ,用时少的速度快用时少的速度快方法三方法三: :看单位时间看单位时间 内通过的路程内通过的路程svt如何比较做功的快慢如何比较做功的快慢? ?方法一方法一: :所用时间
5、相同所用时间相同, ,做做 功多的做功快功多的做功快方法二方法二: :做相同的功做相同的功, ,用时用时 少的做功快少的做功快方法三方法三: :看单位时间内看单位时间内 所做功多的做功快所做功多的做功快二、功率二、功率1.1.物理意义：物理意义：表示物体做功的快慢。表示物体做功的快慢。2 2、定义：、定义：功与做功所用时间之比。功与做功所用时间之比。3 3、公式：功率、公式：功率 数值上等于单位时间内所做的功。数值上等于单位时间内所做的功。4 4、功率的单位：、功率的单位：J/sJ/s，瓦特（瓦），瓦特（瓦） 符号符号W W 1W1W1J/s1J/s，1kW1kW1000W1000W，1MW=
6、101MW=106 6W W5 5、W W的物理意义：的物理意义： 1W1W即即1J/S1J/S，表示物体，表示物体s s的时间内做功的时间内做功1J1J。做功时间WP=tW=PtW=Pt瓦特瓦特James WattJames Watt1736-18191736-1819 瓦特为蒸汽机的推瓦特为蒸汽机的推广、使用做出了不可磨广、使用做出了不可磨灭的重要贡献。灭的重要贡献。 恩格斯恩格斯:“:“蒸汽机蒸汽机是第一个真正国际性的是第一个真正国际性的发明发明瓦特给它加上了瓦特给它加上了一个分离的冷凝器，这一个分离的冷凝器，这就使蒸汽机在原则上达就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平。到了现在的水平。”
7、为了纪念这位伟大为了纪念这位伟大的英国发明家，把功率的英国发明家，把功率的单位定为的单位定为“瓦特瓦特”。 功的符号功的符号W W与功率的单位瓦特的符号与功率的单位瓦特的符号W W的区别。的区别。常见功率：常见功率：优秀运动员短时间优秀运动员短时间运动的功率可达运动的功率可达1KW1KW长时间运动的功率长时间运动的功率约为约为70W70W马长时间拉车的功率约为马长时间拉车的功率约为450W450W蓝鲸游动的功率可达蓝鲸游动的功率可达350KW350KW轿车的功率约为轿车的功率约为66KW66KW载货汽车的功率约载货汽车的功率约为为90KW90KW电力机车电力机车 4200KW4200KW内燃机
8、车内燃机车2600KW2600KW远洋货轮远洋货轮 7000700023000KW23000KW、功率表示做功的、功率表示做功的_，功率越大表示做，功率越大表示做功越功越_。功率的大小有。功率的大小有_和和_共同决共同决定。定。、试判断（、试判断（t t） 做功越多功率越大做功越多功率越大 （） 功率小，表示做功少。功率小，表示做功少。 （） 做功时间越短，则功率越大（）做功时间越短，则功率越大（） 做功快，则功率大（）做功快，则功率大（）快慢快慢快快Wt3 3、两台机器、两台机器, ,甲的功率是甲的功率是750750瓦瓦, ,乙的功率乙的功率是是22502250瓦瓦, ,甲、乙在相同时间里甲
9、、乙在相同时间里, ,做功之比做功之比是是( );( );若完成相同的功若完成相同的功, ,甲、乙所用甲、乙所用时间之比是时间之比是( )( )1:31:33:13:14 4、功率、功率70W70W表示什么意思？功率表示什么意思？功率70W70W和和450W450W功率哪个大？做功哪个快？为什么？功率哪个大？做功哪个快？为什么？功率功率70W70W表示机械在表示机械在1s1s内做了内做了70J70J的功的功450W450W比比70W70W功率大，做功快功率大，做功快450W450W450J/s450J/s，70W70W70J/s70J/s5 5、一台机器用、一台机器用2 2分钟时间做了分钟时间
10、做了6 610104 4J J的的功，这台机器的功率是多少？功，这台机器的功率是多少？500W120SJ1064tWP解：解：答：这台机械的功率是答：这台机械的功率是500W500W。例题：例题：1 1、建筑工地上，水泥板质量为、建筑工地上，水泥板质量为0.7t0.7t，起重机在起重机在15s15s内把它匀速提升到内把它匀速提升到4m4m的高度，的高度，起重机提升重物的功率是多少？起重机提升重物的功率是多少？解：解：F=G=mg=0.7 1000kg 10N/kg =7 103N s=4m W=FS=7 103N 4m=2.8 104J 起重机提升水泥板的功率：起重机提升水泥板的功率： P=
11、= 1.87 103 w W t2.2.质量为质量为50kg50kg的物体，用的物体，用50N50N的水平推力使它的水平推力使它在粗糙水平面上以在粗糙水平面上以2m/S2m/S的速度匀速移动的速度匀速移动10m10m。问问(1)(1)推力的功率多大？推力的功率多大？ (2)(2)重力的功率多大？重力的功率多大？解解:(1)t=s/v=10m:(1)t=s/v=10m/ /2m2m/ /s=5ss=5s W=Fs=50NX10m=500JW=Fs=50NX10m=500J P=W/t=500J P=W/t=500J/ /5S=100W5S=100W(2)(2)因为在重力方向上没有通过距离，因为在
12、重力方向上没有通过距离，所以所以W=0,P=0.W=0,P=0.（P=W/t=FS/t=Fv=50N2m/s =100w）3 3、在、在20m20m深的矿井里，每分钟冒出地下水深的矿井里，每分钟冒出地下水6m6m3 3，问应至少选用功率多大的抽水机来抽水，才能问应至少选用功率多大的抽水机来抽水，才能使矿井里不会积水？使矿井里不会积水？解：每分钟积解：每分钟积6m6m3 3水水 G=mg=G=mg=水水V V水水g g =1.0 =1.0 10103 3 kg/mkg/m3 3 6m 6m3 3 10N/kg10N/kg =6 =6 10104 4N N每分钟应对水做功每分钟应对水做功 W=Gh
13、=6W=Gh=610104 4J J20m=1.220m=1.210106 6J J抽水机的功率抽水机的功率 P=W/t=1.2P=W/t=1.210106 6J/60S=2J/60S=210104 4W=20kWW=20kW应至少选用应至少选用20kW20kW的抽水机。的抽水机。知识拓展：知识拓展：1、如何测量、如何测量 你从一楼到五楼的功率？你从一楼到五楼的功率？1、测量功率的原理：、测量功率的原理：2、指出应测量的物理：、指出应测量的物理：3、应选择的测量工具：、应选择的测量工具：4、表达式：、表达式：根据公式P=W/t，需要知道每位同学所做的功W和爬楼的时间t，而根据功的公式W=Gh，
14、还要知道每位同学的体重G的楼的高度h，值得注意的是，每位同学都是从一楼登上五楼，其高度h是相同的，所以不去测量楼的高度也不会影响到实验的结果这样我们只需要测量每个同学的体重、爬楼的时间，通过比较G/t就可以知道功率的大小了根据公式根据公式P=W/tP=W/t，需要知道人所做，需要知道人所做的功的功W W和爬楼的时间和爬楼的时间t t。P=W/t=Gh/tP=W/t=Gh/t根据功的公式根据功的公式W=GhW=Gh，还要知道，还要知道人的体重人的体重G G和楼的高度和楼的高度h h思维拓展思维拓展FvtFvttFStWP物体受拉力物体受拉力F,F,沿拉力方向做匀速直线运沿拉力方向做匀速直线运动时
15、，动时，则拉力则拉力F F的功率的功率: :P=FV (1P=FV (11 11m/s)1m/s)2 2、为什么汽车上坡时，司机经常、为什么汽车上坡时，司机经常用换低挡的方法减小速度？用换低挡的方法减小速度？ 由由P PFVFV可知，可知，F FP PV V，上坡，上坡时司机将变速档换到低速档位上是时司机将变速档换到低速档位上是为了使汽车获得较大的牵引力为了使汽车获得较大的牵引力一台机器用一台机器用2 2分钟时间做了分钟时间做了6 610104 4J J的功，的功， (1)(1)这台机器的功率是多少？这台机器的功率是多少？ (2)10s(2)10s内做功为多少？内做功为多少？(3)(3)如果做如果做6 610105 5J J的功要多少时间？的功要多少时间？ 解：解：(1)(1)t=2min=120s500W120SJ1064tWP(2)JsPtW500010500W(3)min 20s2001500WJ1065PWt