第3节能量转化的亮度（第二课时）.ppt

第二课时第二课时 做做功的快慢功的快慢功率功率一、一、 做做功的含义功的含义1、 做做功的两个必要因素功的两个必要因素一是作用在物体上的力，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一段距离。二是物体在力的方向上通过一段距离。2、不做功的三种情况不做功的三种情况：（1）有力缺距离）有力缺距离（2）缺力缺力有距离有距离（3）有力有距离，但距离与力方向垂直。）有力有距离，但距离与力方向垂直。二、二、 功的计算功的计算1、 定义公式定义公式W = F S功功 =距离距离力力2、功的单位功的单位J（焦耳）（焦耳） 1焦耳焦耳 = 1牛牛 米米6、 公式变形公式变形W = F SF=WSS =WF例题例题1：马拉着重为：马拉着重为19600牛的车在水平路面上牛的车在水平路面上 前进了前进了400米，做了米，做了300000焦的功。马的水平焦的功。马的水平 拉力是多少牛？拉力是多少牛？先审题。先审题。已知什么？求什么？已知什么？求什么？已知：已知：G=19600N s=400m W=300000J求：求：F解：解：= 750牛牛300000J400mF =WS=答：答：马的水平拉力是马的水平拉力是750牛。牛。 例题例题2：小明拉着重为：小明拉着重为1000牛的小车沿水平地面牛的小车沿水平地面匀速前进，小车受到的摩擦力为匀速前进，小车受到的摩擦力为200牛，若拉力牛，若拉力做了做了1000焦的功，则小车通过的距离多大？焦的功，则小车通过的距离多大？先审题。先审题。 已知什么？求什么？已知什么？求什么？已知：已知：G=1000N f=200N W=1000J求：求：S解：解：S =WF= 5m1000J200N=答：答：小车通过的距离为小车通过的距离为5米米Wf= 某同学用某同学用120N的水平拉力将重的水平拉力将重250N的木箱的木箱在水平地面上推动了在水平地面上推动了6m，然后再用肩膀将木箱扛，然后再用肩膀将木箱扛上上5m高的楼上，接着肩扛着木箱在平直的走廊上高的楼上，接着肩扛着木箱在平直的走廊上走了走了8m，这位同学对木箱共做功，这位同学对木箱共做功_J。1970为了支援学校建设，同学们参加了义务劳动。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？时的情景，图中两位同学谁对砖块做的功多？由由a、c图可知，两位同学都把一百块砖搬到图可知，两位同学都把一百块砖搬到了二楼，所以对砖块做的功多一样多。了二楼，所以对砖块做的功多一样多。那么甲乙两位同学做功的快慢一样吗？那么甲乙两位同学做功的快慢一样吗？比一比谁做功快？比一比谁做功快？对比（对比（a）（）（b）可知：）可知：相同时间里：相同时间里：甲做了更多的功，甲做了更多的功，所以甲做功比乙快。所以甲做功比乙快。对比（对比（a）（）（c）可知：）可知：做相同的功：做相同的功：甲所用的时间少，甲所用的时间少，所以甲做功比乙快。所以甲做功比乙快。方法：方法：相同时间比较做相同时间比较做功的多少？功的多少？做功相同比较所用做功相同比较所用时间的多少？时间的多少？三、三、 功功 率率为了比较做功的快慢，我们引入新的物理量为了比较做功的快慢，我们引入新的物理量功率（功率（P）1.物理意义物理意义2.定义定义3.定义公式定义公式物体在单位物体在单位时间时间内完成的内完成的功功WtP =表示物体表示物体做功的快慢做功的快慢4.功率的单位功率的单位功率的单位是：功率的单位是：J（焦焦）s（秒秒）w（瓦特瓦特）Js （焦秒焦秒）功的单位是：功的单位是：时间的单位是：时间的单位是：1瓦特瓦特 = 1焦秒焦秒国际单位制中，功率的单位是国际单位制中，功率的单位是瓦特瓦特，简称，简称瓦瓦，符，符号是号是w。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。常用的常用的功率单位还有功率单位还有千瓦、兆瓦。千瓦、兆瓦。1千瓦千瓦=1000瓦瓦1兆瓦兆瓦=1000千瓦千瓦电风扇的功率是电风扇的功率是60瓦瓦”表示什么意思？表示什么意思？某电风扇的功率为某电风扇的功率为60瓦，即瓦，即60焦焦/秒，秒，它表示它表示该风扇该风扇1秒钟秒钟时间内做功时间内做功60焦耳焦耳。5.功率的功率的计算计算【例题】起重将质量为【例题】起重将质量为750千克的货物，在千克的货物，在0.5 分钟内匀速吊起分钟内匀速吊起6米高，起重机的功率有多大？米高，起重机的功率有多大？（取（取g=10牛牛/千克）千克）先审题。先审题。已知什么？求什么？已知什么？求什么？解：解： 货物的重：货物的重：G = mg=750千克千克9.8牛牛/千克千克= 7350牛牛起重机对货物做的功：起重机对货物做的功：W = Gh = 7350牛牛6米米= 44100 焦焦起重机的功率：起重机的功率：WtP=44100 焦焦0.560秒秒= 1.47千瓦千瓦答：起重机的功率为答：起重机的功率为1.47 千瓦。千瓦。质量为质量为50千克的物体，用千克的物体，用50牛的水平推力使牛的水平推力使它在粗糙水平面上以它在粗糙水平面上以2米米/秒的速度匀速移动秒的速度匀速移动10米。问推力做功的功率多大？米。问推力做功的功率多大？t = s/v = 10米米/2米米/秒秒 = 5秒秒W = Fs = 50牛牛10米米 = 500焦焦P = W/t = 500焦焦5秒秒 = 100瓦瓦解解:先审题。先审题。已知什么？求什么？已知什么？求什么？答：答：推力推力功率是功率是100瓦。瓦。两个质量相同的人走上同一幢楼的三楼，第一两个质量相同的人走上同一幢楼的三楼，第一个人上楼用时个人上楼用时25 秒，第二个人上楼用时秒，第二个人上楼用时35 秒，秒，哪个人做功多？哪个人的功率大些？为什么？哪个人做功多？哪个人的功率大些？为什么？两个人做功一样多。两个人做功一样多。 第一个人的功率大。第一个人的功率大。6、人和部分交通工具的功率。人和部分交通工具的功率。人步行：数十瓦人步行：数十瓦人快速运动：人快速运动：可达可达1千瓦千瓦小汽车：小汽车：50100千瓦千瓦动车组：动车组：7200千瓦千瓦喷气式客机：约喷气式客机：约11万千瓦万千瓦功率是机器的主要技术指标之一。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。要根据实际需要选择功率合适的机器。功率选择过大，会造成机器的浪费，功率选择过大，会造成机器的浪费，功率选择过小，会功率选择过小，会毁坏机器。毁坏机器。是不是机器的功率越大越好？是不是机器的功率越大越好？7、公式变形与推导、公式变形与推导a.公式公式变形变形WtP =W= Ptt =WPb.公式公式推导推导WtP=FSt= F vP= F vF=Pvv=PF【例题】功率为【例题】功率为10千瓦的拖拉机，在千瓦的拖拉机，在2分钟内匀速分钟内匀速耕地耕地200米，假设该过程中拖拉机仅克服阻力做功。米，假设该过程中拖拉机仅克服阻力做功。（1）拖拉机克服阻力做功为多少？）拖拉机克服阻力做功为多少？（2）拖拉机所受到的阻力的大小为多少？）拖拉机所受到的阻力的大小为多少？先审题。先审题。已知什么？求什么？已知什么？求什么？解解:W = Pt=10000瓦瓦260秒秒 = 1.2106焦焦F = W/s= 1.2106焦焦/200米米 = 6000牛牛答：答：拖拉机克服阻力做功为拖拉机克服阻力做功为1.2106焦，所受到焦，所受到 的阻力的大小为的阻力的大小为6000牛。牛。某型号汽车发动机的额定功率为某型号汽车发动机的额定功率为6104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，。在额定功率下，当汽车匀速行驶时当汽车匀速行驶时，求行驶求行驶5 min牵引力所做的功？牵引力所做的功？ 1.8107焦焦【例题】一辆起重机的功率为【例题】一辆起重机的功率为8千瓦，要将重为千瓦，要将重为 8000牛的砖块匀速提到高为牛的砖块匀速提到高为10米的楼房顶部，米的楼房顶部， 需要多少时间？需要多少时间？先审题。先审题。已知什么？求什么？已知什么？求什么？解解:W = Gh=8000牛牛10米米 = 80000焦焦t = W/P = 80000焦焦/8000瓦瓦 =10秒秒答：答：提到楼房顶部需要提到楼房顶部需要10秒时间。秒时间。一辆汽车以一辆汽车以36千米千米/时的速度做匀速直线时的速度做匀速直线运动，已知发动机的功率是运动，已知发动机的功率是60千瓦，求：千瓦，求：（1）10分钟内汽车发动机做了多少功？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？）这辆汽车受到的阻力是多少牛？（1）3.6 107焦焦 （2）6000牛牛如果让你测出你上楼的功率，你需要测哪如果让你测出你上楼的功率，你需要测哪些物理量？些物理量？ 1.从物理学角度考虑，你认为人上楼的功率从物理学角度考虑，你认为人上楼的功率可能与哪些因素有关？可能与哪些因素有关？ 并说出你需要哪些器材？并说出你需要哪些器材？ 人的重力，人的重力，楼梯高度，楼梯高度，上楼时间上楼时间磅秤、刻度尺、秒表磅秤、刻度尺、秒表所需器材：所需器材：活动步骤：活动步骤：（1）用磅秤测出两个同学的质量）用磅秤测出两个同学的质量m1和和m2， 用刻度尺测出一个台阶的高度用刻度尺测出一个台阶的高度h（2）两个同学并肩走上五楼，用秒表测出）两个同学并肩走上五楼，用秒表测出 所用的时间所用的时间t ,并数出五楼的台阶数并数出五楼的台阶数n有关因素：有关因素：（3）一个同学跑上五楼，一个同学走上五楼，）一个同学跑上五楼，一个同学走上五楼， 用秒表测出他们各自所花的时间用秒表测出他们各自所花的时间t（4）两个同学都跑上楼，一个只跑三楼，一个）两个同学都跑上楼，一个只跑三楼，一个 跑五楼，用秒表测出他们各自所花的时间跑五楼，用秒表测出他们各自所花的时间t实验实验次数次数人的质量人的质量m/Kg台阶台阶数数n一个台阶的一个台阶的高度高度h1/m所用的所用的时间时间t/s人做功的功率人做功的功率P/w（1）（2）（3）（4）（5）（6）实验数据：实验数据：P=Wt=FSt=m.g.n.h1t=Ght三、三、 功功 率率1.物理意义物理意义2.定义定义3.定义公式定义公式物体在单位物体在单位时间时间内完成的内完成的功功WtP =表示物体表示物体做功的快慢做功的快慢4.功率的单位功率的单位w（瓦特瓦特）5.功率的功率的计算计算WtP =W= P tt =WPP= Fv6.人和部分交通工具的功率人和部分交通工具的功率4 : 5 .32 : 35.3甲乙两个同学体重之比是甲乙两个同学体重之比是4：5，都从一楼走，都从一楼走 到三楼，甲和乙所用时间之比为到三楼，甲和乙所用时间之比为7：8，那么甲、，那么甲、 乙做功之比为乙做功之比为 ，功率之比为，功率之比为 。1、某机器的功率为、某机器的功率为1000瓦特，瓦特，这句话的正确这句话的正确 含义是含义是-（ ） A机器能做机器能做1000焦的功焦的功 B机器每分钟做机器每分钟做1000瓦特的功瓦特的功 C机器每秒钟做机器每秒钟做1000焦的功焦的功 D机器每做机器每做1焦的功，焦的功，所需时间为所需时间为1000秒秒C2、王小虎同学一口气从一楼跑到三楼、王小虎同学一口气从一楼跑到三楼，所用时间所用时间 为为10秒。那么他上楼过程中，秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功克服自己重力做功 的功率最接近下面哪个值的功率最接近下面哪个值-（ ） A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000WC4、一位攀岩者背着质量为一位攀岩者背着质量为7.5千克的背包，用了千克的背包，用了 2分钟登上一峭壁，此时攀岩者与起始点高度相分钟登上一峭壁，此时攀岩者与起始点高度相 差差10 米。试回答下列问题：米。试回答下列问题：（ 1）攀岩者对背包做了多少功？）攀岩者对背包做了多少功？（ 2）如果攀岩者的体重是）如果攀岩者的体重是 60千克，千克， 则他克服自身重力做了多少功？则他克服自身重力做了多少功？（ 3）在这个过程中，攀岩者做功的）在这个过程中，攀岩者做功的 功率是多大？功率是多大？先审题。先审题。 已知什么？求什么？已知什么？求什么？W = F S解：解：= G= mg= 7.5Kg= 735JW = F S = G= mg= 60Kg= 5880J（2）55.125w（1）