•第十章 机械与人
•第四节 做功的快慢
什么叫机械功?
怎样才算做功?
怎样计算功?功的单
位是什么?
如何比较物体运
动的快慢?
速度是如何定
义的?
从这两个事例,说说你得到的信息及新的发现。
男生和女生所搬的木块重力相同,克服重力通过的
距离也相同,即高度相同,说明他们所做的功相同。
男生和女生克服重力所做的功相
同,但所用的时间不同,男生只
用40s,女生所用的时间有45s,
所以男生做功快,女生做功慢。
说说你得到的信息及判断做功快慢的方法
说说你得到的信息及判断做功快慢的方法
男生和女生将物体从一楼搬运到三楼,楼层的高度相
同,物重不同,做功不相同,所用的时间相同,都是
45s。
男生和女生在相同的时间内,所做的功不同,男生做
的功多,女生做的功少;所以男生做功快,女生做功
慢。
方法一:做功相同,比较所用时间的长短,所用时间越短,做功
就越快,所用时间越长,做功就越慢。
方法二:所用时间相同,比较做功的多少;所做的功越多,做功
就越快,所做的功越少,做功就越慢。
为了表示物体运动的快慢,我们引入了速度这个物理量,
速度是如何定义的
物体在单位时间内通过的路程叫
速度,即:v= t
s
相仿,为了表示物体做功的快慢,我们引入了功率这个物理
量,功率又该如何定义呢?
物体在单位时间内所做的功叫功率
P= t
W
功率用符号P表示,在时间t内物体做功为W,功率
P的表达式即为:
功率 功
时间
姓 名:詹姆斯·瓦特
国 籍:英国
出生年代:1736
成就:蒸汽机
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。
在国际单位制中,功率的单位是由功的单位和时间的单位组
合而成的,即“焦/秒”(J/s)。后人为了纪念物理学家瓦
特在物理学上作出的贡献,使用他的名字来命名功率单位,
即“瓦特”,简称“瓦”,用符号“W”表示(1J/s=1W)。
在工程技术上,常用千瓦(kW)作为功率的单位
(1kW=1000W)
优秀运动员长时
间运动功率约为
70W,短时间运
动功率可达1kW
马拉车长时
间的功率约
为450W
蓝鲸游动
的功率可
达
350kW
上海桑塔纳轿车
功率约为66kW
,解放CA141型
载货汽车的功率
约为99kW
电力机车的功率
约为4200kW,
东风4型内燃机车
的功率约为
2646kW
万吨级远洋货轮
的功率约为
7000~
23000kW
如何设计实验测
算小车在斜面上
运动的功率?
需要测量哪些哪
些物理量?
需要哪些实验
仪器?
测算步骤有
哪些?
记录数据的表
格怎样设计?
1、把木块放在斜面上,用弹簧测力计拉着木块在斜面上运
动,测出拉力的大小,木块在拉力方向移动的距离和时间,
然后算出功率。
2、用刻度尺测出斜面的长度L1和木块的长度L2,小车通
过的距离s=L1-L2用弹簧测力计测出木块在斜面上匀速前
进时受到的拉力F。用秒表测出木块在斜面上运动的时间。
由P=W/s=F·s/t算出小车的功率。
3、这个实验最好做两次,第一次测出木块在斜面上以较小的
速度前进的拉力的功率P1;第二次测出木块在斜面上以较大
的速度前进时拉力的功率P2,比较两次测得的功率的大小。
斜面长
度
木块长
度
木块通
过的距
离
拉力 运动时
间
拉力功 拉力功
率
第一次
第二次
项目
次数
P= W
t
Fs
t由 = = Fv
当拉力不变时,速度大、功率大、速度小、
功率小。
例1、下列有关功率的说法中正确的是( )
A、做的功越多,功率一定越大
B、做功时间越短,功率一定越大
C、做相同的功,用的时间越长,功率越大
D、在相同的时间内,做功越多,功率就越大
D
例2、汽车在水平路面上做匀速直线运动,功率为22050W保
持不变,当牵引力是8820N时,它的速度最大是多少?当牵
引力是2205N时,速度是5m/s时,它的实际功率是多少?
已知:P1=22050W F1=8820N F2=2205N v2=5m/s
求:v1=? P2=?
解:由 P= W/t = =Fs/ t Fv
=v1 = P1 /F1 22050W/8820N = 2.5m/s
P2=F2·V2=2205N×5m/s=11025W
牛刀小试
1、甲乙两人爬楼梯比赛,已知两人的质量之比是5:6。现
在同时出发从一楼跑到三楼,测得甲乙两人所花的时间之
比为9:10,则甲乙两人的功率之比( )
A、3:4 B、4:3 C、25:27 D、27:25
2、汽车爬坡时,驾驶员通常要换成低速档,以减小汽车的
行使速度,这样做的目的是( )
A、省油 B、安全 C、增大摩擦 D、增大爬坡的牵引力
C
D
3、建筑工地上有两台起重机,甲起重机在1min内把1000N重
的砖块运到15m高的5楼平台上,乙起重机在45s内把1500N的
砖块远到8m高的平台上,则( )
A、甲做的功多,甲的功率大 B、乙做的功多,乙的功率大
C、甲做的功少,但甲的功率大 D、乙做的功少,但乙的功率大
4、有一水电站,每分钟有450m3的水从50m的高处落下,若这
些水全部用来对水轮机做功发电,那么所带动的发电机的功
率最大是多少千瓦?
D
答案:3.75×103kW