12功率●

課前導入1.如何比較物體運動的快慢?(1)

相同時間比較路程；(2)

相同路程比較時間。2.

為了描述物體運動的快慢，物理學中引入了

速度

_,

其定義式是_V=s/tO

25003.

小強體重500

N,在

5

s內跑到5

m

高的樓上，則小強做了2500

J的功。小明體重500N,

在10

s內走到5m高的樓上，則小明做了

2400

J

的功。小紅體重400

N,在10

s內跑到6

m高的樓上，則小紅做了

J的功。建筑工地上要把幾百塊磚送到樓頂，人工搬運需要幾個小時，如果用起重機搬運，幾分鐘就可以完成。這說明機器和人對物體做功的快慢是不同的。那么怎樣表示做功的快慢?●

課前導入00

:10:00●

課前導入人與起重機，哪個做功快?你是怎樣比較出來的?不同物體做功時間相同，他們做功的多少可能不同，在相同時間內，做功多的物體做功比較快00

:10:00

00:00:0000:10:00甲00

:

10:00甲00:10:0000:00:0000:00:0000:0

4:0000:

10:00方法一：W甲=W乙時，用時間短的則做功快方法二：t甲=t乙時，做功多的則做功快●

課前導入思考：若時間和做功都不相同，怎樣去比較做功的快慢呢?比較做功快慢的方法：甲乙丙磚數(塊)202015做功(J)600600450時間(min)102020●

課前導入甲、乙、丙三位同學分別搬磚到二樓，每塊磚重為10N,樓

高

為

3m,他們搬磚的數量和所用的時間如下表：1、甲、乙、丙做功分別是多少?2、甲、乙、丙做功誰最快?甲乙丙磚數(塊)202015做功(J)600600450時間(min)102020所做的功(J/min)做功時間603022.5●

課前導入2、甲、乙、丙做功誰最快?選取時間為標準進行比較功與做功時間的比表示物體做功的快慢所做的功做功時間●

功率·

定義：在物理學中，把一段時間內做的功與做功所用的這段時間的比·

符號：用P表示·意義：表示做功的快慢。功率越大，做功越快；功率越小，做功越慢；·

公式：

功率=即·物理意義：機械在1s內做了1J的功·單位：國際單位：瓦特，簡稱瓦，符號W;常用單位：千瓦

(kW)

、

毫瓦

(mW);1kW=1000W,1W=1000mW,1W=1J/s時回

詹姆斯

·瓦特

(JamesWatt,1736

年1月19日-1819年8月19日),英國著名發明家，第一次工業革命時的重要人物。1776年制造出第一臺有實用價值的蒸汽機。在瓦特之前，已經有紐科門發明的蒸汽機，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年時間，研制出精巧實用的新型蒸汽機，由此把英國帶入了工業革

命。之后蒸汽機又經過一系列重大改進，成為“萬能的原動機”,

在工業上得到廣泛應用。他開辟了人類利用能源新時代，標志著

工業革命的開始。后人為了紀念這位偉大的發明家，把功率的單

位定為“瓦特”。瓦特JamesWatt

英國發明家1736-1819●

課外延伸——瓦特改良蒸汽機到最大速度，接著勻速運動25s關閉發動機，滑行100m

停下。其v-t圖象如圖所示。已知汽車在運動過程中受到的阻力恰為車重的0.2倍，求：(1)整個過程中發動機做的功；(

2

)

汽

車

的

最

大

速

度v最

大①由題可知，整個過程中發動機的工作時間：

t=15s+25s=40s,由P=W/t可得，整個過程中發動機做的功：

W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J;●

課堂習題1

、一輛質量2t

的汽車，在平直公路上以額定功率80kW

從靜止開始運動，經15s

運動200m

恰好達②汽車的重力：

G=mg=2000kg×10N/kg=2×10?N

。

由題意和圖象可知，15~40s

汽車的速度最大且做勻速直線運動，由二力平衡條件和題意可得，汽車勻速運動時的牽引力

F=f=0.2G=0.2×2×10?N=4000N

,

由

P=Fv可得，汽車的最大速度：●

課堂習題2、如圖甲所示的是一艘海事打撈船正在打撈一沉入海底的物體，圖乙是鋼繩將物體豎直向上勻速提起的

簡化示意圖，物體從海底被提升到離開海面一定距離的整個過程中速度均保持不變，從提升物體開始經過120s后物體剛好全部出水，已知物體的體積V=2m3,密度p=3×103kg/m3,已知物體浸沒在水中上升kg/m3,g=10N/kg)

求：(1)物體浸沒在水中上升的過程中，鋼繩提升物體的拉力。(2)物體全部離開水面后上升的過程中，鋼繩提升物體的功率。的過程中，鋼繩提升物體的功率P=40

kW,(忽略水的阻力和鋼繩重，海水的密度取p水=1.0×103甲

乙水面解：(1)物體的重力G=mg=ρVg

=3×103kg/m3×2

m3×10N/kg=6×10?N;物體受到的浮力F浮

=P水

8V

排

=1×103

kg/m3×10N/kg×2m3=2×10?N;鋼繩提升物體的拉力F

拉

=G-F

浮

=

6

×

1

0?N-2×10?N=4×10?N。(2)由P=Fv得，物體上升的速離開水面后鋼繩提升物體的功率：P'=F'v=Gv=6×10?N×1m/s=6×10?W=60kW●

課堂習題●

課堂習題3、①一臺電動機用2min

將一個高空纜車運送到山頂，完成1.2×10?J的功，它做功的功率是多少?②一個質量為60kg的人，從山腳爬到山頂大約需要20min,

這個人克服重力做功的功率是多少?

(山腳

到山頂的高度差為200m)解：(1)電動機做的功W?=1.2×10?J,

所用時間t?=2×60s=120s.電動機的功率為

(2)爬山過程中人克服重力做的功W?=mgh,

所用時間t?=20×60s=1200s人的功率為

答：電動機的功率是10?W,

人爬山的功率約為100W.●

課堂習題4

、如圖是當今世界上最新研發的“偵探獵犬”超音速汽車，最大車速能達到1.6×103km/h,它創造了

短期內無法超越的世界紀錄。在某次測試中，該超音速汽車以1.26×103km/h

的速度在水平軌道上勻速

直線行駛時，汽車受到水平方向的阻力為1.8×105N,

求在這次測試中：(1)汽車受到水平方向的牽引力；(2)汽車牽引力的功率。【解析】解：(1)由題意可知，超音速汽車在水平軌道上勻速直線行駛時，處于平衡狀態，受到平衡力作用，因此汽車在水平方向上受到的阻力和牽引力是一對平衡力，大小相等，則汽車受到水平方向的牽引力為F=f=1.8×10?N(2)汽車的速度為v=1.26×103km/h=350m/s根據可得，汽車牽引力的功率為P=Fv=1.8×10?N×350m/s=6.3×10?w(1)由題意知，坦克滿載時受到的重力為G=mg=24×103kg×10N/kg=2.4×10?N由于坦克漂浮，所以此時坦克重力等于其受到得浮力，即F浮

=G=2.4×10?N由F

浮=ρgV

排可得，此時它排開水的體積●

課堂習題5

、為保家衛國，加強國防建設，我國自主研制了一款兩棲坦克，坦克發動機最大功率為440kW,

滿載

時質量是24t,

在野外陸地的最大速度是60km/h,在水中的最大速度是14km/h

。

已知p水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。

請完成下列問題：(1)坦克滿載在水中行進時，排開水的體積是多少?(2)坦克滿載時靜止在地面上，對地面的壓力等于其重力，即F=G=2.4×10?N兩條履帶的觸地面積為S=2×2m2=4m2由

得，坦克滿載時對水平地面的壓強(3)由題意知，坦克以最大功率和最大速度在水中行駛10min,發動機牽引力所做的功為W=Pt=440×103W×10×60s=2.64×108J●

課堂習題5

、為保家衛國，加強國防建設，我國自主研制了一款兩棲坦克，坦克發動機最大功率為440kW,

滿載

時質量是24t,在野外陸地的最大速度是60km/h,

在水中的最大速度是14km/h。

已知p水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。

請完成下列問題：(2

)坦克每條履帶與地面