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5.3.2. 能量转化的量度(第3-4课时)

发布时间:2013-12-11 09:27:05  

(一)怎样才算做功(做功的两个必要因素) ? 1、物体要受力的作用 ? 2、物体要在力的方向上通过一定的距离

(二)怎样计算功
1、功的公式:功=力×距离 W=F· S 2、功的单位:焦耳(焦)1焦耳=1牛顿· 米

做的功一样多





做的功一样多

读图,结合做功知识有什么想法

在工农业生产中,人们越来越 多地使用机器来代替人力、畜 力做功。使做功更快!

第二节能量转化的量度

第3-4课时
浙江华维外国语学校ZGS

我们在日常生活中是怎样 讨论 比较物体运动的快慢的? 1、定长度比时间:
甲 乙




2、定时间比长度:

那如果一个人5秒走5米,而另一人 8秒走10米又如何比较呢?

为了支援学校建设,同学们参加了义务劳动。 下图为甲乙两位同学分别将一百块砖搬到二楼时 的情景,图中两位同学谁对砖块做的功多?

例如:甲同学用20秒钟做1000焦的功,乙同学用 5秒钟做400焦的功,谁做功快?
甲同学每秒钟做 50 乙同学每秒钟做 80 答:乙同学做功快。 焦的功。 焦的功。

用单位时间内所完成的功的多少 _________________________ 来表示做功的快慢。

1马力=735瓦

国际单位制中,功率的单位是瓦特, 简称瓦,符号是W。它是为了纪念英国发 明家瓦特而命名的。

即:1瓦特=1焦耳/秒
注意:功率是机器的主要技术指标之一, 要根据实际需要选择功率合适的机器。 功率选择不当,会造成资源的浪费,或 毁坏机器。

4、1瓦特的科学意义: 表示1秒钟做功1焦耳 5、如何理解功率这个科学量,请思考以下问 题并判断其正误 1)做功越多,功率也就越大 2)做功的时间越短,功率也就越大 3)单位的时间内做的功越多,功率也就越大 4)功率是表示物体做功多少的科学量 5)功率是用来表示做功快慢的科学量,与做功 的时间和做功的大小并没有直接的关系

思考 请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什 么意思? 某电风扇的功率为80瓦,即80焦/秒,它 表示该风扇1秒钟时间内做功80焦耳。

常见功率

新宝马X5最大输出功率达235kW.

韶山型 电力机 车输出 功率为 4200kW

喷气式飞机:约11万千瓦

例1:甲同学用20秒钟做1000焦的功,乙同学用 5秒钟做400焦的功,求甲乙两同学的功率
解:甲同学的功率

乙同学的功率



例2:起重将质量为750千克的货物,在0.5分钟 内匀速吊起6米高,起重机的功率有多大(取g=10 牛/千克)? 解:F= G = mg = 750千克×10牛/千克=7500牛 W=Fs=7500牛×6米=45000焦

答:起重机的功率是1.5千瓦

因为功是能量转化的量度,所以做功的 快慢也就是能量转化的快慢。你能根据 这一观点,叙述例题中起重机的功率为 1.5千瓦的意义吗? 表示

起重机每秒钟对货物做功1.5×103焦

起重机每秒钟消耗的1.5×103焦的电能转化 为货物的势能。 货物的势能每秒钟增加1.5×103焦。 5、功率也表示了能量转化的快慢

举重运动员将600牛的杠铃举 高2米,若所用时间只有1秒钟, 则运动员爆发的功率是有多大?

解: W=Gh=600牛×2米=1200焦

答:运动员爆发的功率是有1.2kw

例1.一架起重机在0.5分钟内把750千克的 重物匀速举高6米,它的功率是多少千瓦?
已知: m=750千克 h=6米 t=0.5分钟=30秒 求: P 解:G=mg=750千克×10牛/千克=7500牛 W=Fs=7500牛×6米=45000焦 P=W/t=45000焦/30秒=1500瓦=1.5千瓦 答:起重机的功率是1.5千瓦. 1.5千瓦的意义:在1秒钟内完成了1500焦的功.即在1秒钟 内有1500焦的能量发生了转化.

例2.质量为50千克的物体,用50牛的水平推力使它 在粗糙水平面上以2米/秒的速度匀速移动10米。 问(1)水平推力的功率多大?(2)重力的功率多大?
已知: m=50千克 F=50牛 s=10米 v=2米/秒

求: (1) P推 (2) P重

解:(1)t=s/v=10米/2米/秒=5秒 W=F×s=50牛×10米=500焦
P推=W/t=500焦/5秒=100瓦 (2)因为在重力方向上没有通过距离,所以 W=0,P重=0.
答:水平推力的功率是100瓦,重力的功率是0瓦.

已知马车重3000牛,匀速行驶时,受到的阻力为重力的0.2倍,马拉 着车匀速行驶100米,拉力做多少功?

解:∵匀速行驶 ∴F=f=0.2G=0.2×3000牛 =600牛 W=Fs=600牛×100米=6 × 104焦

解 法 1

解 法 2

注意:F与v同方向 ∴ P=Fv=600牛×2米/秒=1200瓦

5、右图是甲、乙两人所做的功与时 W甲 间的关系图,由图可知,甲、乙两 > 人的功率P甲____P乙。

W

甲 乙

6汽车在满功率的情况下进行爬

W乙

减小 t 坡,在增大牵引力的同时,汽车的速度会_____。 7. 一辆汽车以36千米/时的速度做匀速直线 P=Fv
运动,已知发动机的功率是60千瓦,求: (1)10分钟内汽车发动机做了多少功? (2)这辆汽车受到的阻力是多少牛? 解: (1)W=Pt=60000瓦×600秒=3.6 ×107焦 P 60000瓦 (2)F=——=————————=6000牛 v 36÷3.6米/秒 3.6 ×107焦 w =———— = 6000牛 ∵匀速直线运动 F=—— 6000米 s

∴f=F=6000牛

1、关于功率,以下说法正确的是( C ) A. 做功越多,功率就越大 B. 做相同的功,所用时间多,功率就一定大 C.机械做功快,它的功率就一定大 D. 功率越大,做的功就越多

注意:功率和功是两个不同的概念,做功多
的机械不一定功率大,反之做功少的机械功率 不一定小,还要看另一因素——时间。

2、祖孙二人登楼比赛。爷爷重900牛,孙子重300牛,楼 高10米。 (1)若两人均用半分钟登上楼顶,则他们做功谁多,功 率谁大? (2)爷爷体重年老,孙子体轻年少,爷爷用的时间是孙 子的3倍,则他们所做功的

比值为W爷:W孙= 3:1 ,

功率之比为P爷:P孙= 1:1



要测定人上楼的功率: 需要测哪些量?

各用什么仪器?
原理是什么?

1、抽水机每秒钟能把20kg水抽到15m高处,它 90000 3000 30s所做的功是___J,该抽水机的功率为__ _W。(g=10N/kg) 2、一质量为3000千克的汽车沿着长为5.4千米的 盘山公路匀速行使。当它从山脚行使到高为0.5千 米的山顶时,耗时15分钟。汽车发动机的牵引力 为4000牛。求:

(1)汽车的行驶速度?

6米/秒

(2)汽车发动机牵引力做的功? 2.16×107焦 2.4×104瓦 (3)汽车发动机牵引力的功率?

1、一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个 台阶,已知每个台阶的高度为0.2m则这个人在这段 时间内的功率是(g取10N/kg)( D ) A.1200W B.10W C.12W D.120W

2、如图所示,是用于锻炼身体的体育器材—— 跑步机。人在跑步机上可以实现快走或跑步动作, 达到锻炼身体的目的。下面关于人在跑步过程中 的叙述,错误的是( ) B A、人对跑步机做了功 B、人对跑步机没有做功 C、人体消耗的能量一部分转化为跑步机的内能 D、脚底与跑步机间有摩擦作用

3、两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量 的杠铃所用时间相等,如图所示,则( A ) A、甲做功较多,功率较大 B、甲做功较多,功率较小 C、甲做功较多,甲、乙功率相等 D、甲、乙做功相等,乙的功率较大

4、在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。 以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是 ①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可 比较功率大小;②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时 间,即可比较功率大小;③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用 的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。( D ) A、只有① B、①② C、①③ D、①②③

5、甲、乙两机器功率之比为1:4,若使它们 完成同样的功,则所用的时间之比 4:1 , 若使它们工作时间相同,则完成的功之 比 1:4 。
6、甲、乙两机器做功之比W甲:W乙=5:3,所 用时间之比t甲:t乙=5:2,则它们的功率之比 是 ( B ) A、25:6 C、 3:2 B、 2:3 D、 5:3

7、用相同的水平力,使同一物体分别沿光滑水 平面和粗糙水平面通过相等的距离,两次做的功 及功率相比较,正确的是 ( D ) A、做功一样多,功率一样大 B、粗糙水平面上做功多,功率一样大 C、光滑水平面上做功多,功率一样大

D、做功一样多,在光滑水平面上功率大

课堂练习

做功快慢 的科学量,功率的公 1、功率是表示物体 式是 ,国际制单位是 瓦(焦/秒) 。
2、某机器的功率为100瓦,其科学意义是 该机器每秒

钟做功100焦 3、关于功率,下列说法正确的是( A 功率越大表示能量转化越多 B、功率越大表示做功时间越短 C、功率越大表示能量转化越快 D、功率越大表示做功的力越大 。

C



8.初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后,进行 了“比一比谁上楼功率大”的比赛。其中某同学从一楼 跑到三楼用了10s,则他上楼过程中的功率大约是



C


B.30W C.300W D.3000W

A.3W

9.登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用 了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于 (

A)
B.100W C.50W D.10W

A.500W

10.汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中

正确的是( D


B.汽车所受的摩擦力为零

A.汽车的牵引力为零

C.汽车牵引力所做的功为零 D.汽车所受的合力为零
11、在中考体育测试的跳绳项目中,某同学取得了每

分钟跳150次的好成绩。假设他每跳一次所用时间相
等,每次跳离地面的平均高度为6cm。则他跳绳时的

功率最接近于:(
A.7.5W

B


C.4500W D.7500W

B.75W

14、庆“六一”趣味运动会中,小敏和小王分别把图 甲中三个质量均为1千克、边长为30厘米的均质正方体 泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正 8.82 方体泡沫塑料块,每人至少要做功_____________焦。 比赛中小敏快于小王完成堆叠,则堆叠过程中小敏做 大于 功的功率________________ (选填“大于”、“等于” 或“小于”)小王。

5、某人乘坐出租车在平直的公路上匀速行驶, 出租车的牵引力为3×103牛,下图为他乘车到达 目的地时的车费发票,求⑴出租车行驶的时间; ⑵出租车行驶的速度;⑶出租车这段时间内所做 的功;⑷出租车的发动机这段时间的平均功率?
TAXI 车费发票 车号 日期 上车 下车 单价 里程 金额

E。U-8888 02-05-28 10:00 10:05 2:00 6。0km 16。00元

例:有一台水泵,它的铭牌如表.铭牌上的轴功率是指水泵 在流量、扬程和转速都正常的情况下,水泵轴从动力机 得到的功率,配套功率是指与这台水泵配套的动力机的 功率。请回答: 1、你从中获得的信息有:_________、_________。 2 、如果用电动机来带动这台水泵,则应选择功率是 _______kW的电动机。
型号 8B13 扬程 12.7m

流量 轴功率 配套功率 出厂编号
水泵厂

270m3/h 11.3kW 17kW

允许吸上真空高度 转速 1450r/min 机械效率 83% 重量 111kg
出厂日期 年 月


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