约2190字。
四、功率
学习要求
1.理解功率的概念。了解功率的物理意义。
2.知道功率的公式 ,会对有关功率的问题进行简单的计算。
3.知道功率的单位“瓦特(W)”,并能在计算中正确应用。
4.经历探究人体的输出功率的过程,进一步熟悉科学探究的基本步骤。
5.进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯,增强将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
学习指导
1.功率是表示物体做功快慢的物理量。功率的定义为单位时间内完成的功。单位时间内完成的功越多,做功就越快,完成相同的功所需的时间就越短。由功率公式可见功率大小是由做功多少与所用的时间共同决定的,做功多,功率不一定大;时间长,功率也不一定小。
2.功率的单位W是一个导出单位,是从功率的定义中得出来的。1W=1J/S,表示在1S的时间完成1J的功。由于“W”比较小,在实际应用中常用kW作为功率的单位:1Kw=1000W。在学习中应分清功的符号和功率的单位。
3.在使用P=进行计算时,P、W、t的单位分别为w、J和S,请注意单位的统一性。
4.根据W=FS,得到功率P= = =F. =Fv的另一种表达形式,它对解决车、船的速度、功率、牵引力的问题较为方便。
曲型范例
例1.下列关于功率的说法正确的是( )
A.功率大的机械比功率小的机械做功一定多
B. 功率大的机械比功率小的机械做功一定少
C.功率大的机械工作时所用的时间一定少
D.功率大的机械工作时做功一定快
精析:功率定义为单位时间内完成的功,由所做功的多少和所用的时间决定,它反映了物体做功的快慢。A、B、C中都缺少一个因素,判断是错误的。
全解:物理学中用功率表示物体做功的快慢,所以功率大的机械做功一定快,故选D。
点评:类比是学习物理常用的方法,例1中我们可以将功率与速度作类比,物体运动的路程长,运动的速度不一定大;物体运动的速度小,运动的路程不一定短。我们可以用同样的方法来理解功率。
例2.暑假中,明明和爸爸到花果山去游玩,同时他们进行了爬山比赛,已知明明和爸爸的体重之比为23,从山底分别沿两条不同的路线爬上同一山顶所用的时间之比是34,则明明和爸爸爬山的功率之比为 ( )
A.2:3 B.1:2 C.9:8 D.8:9
精析:功率P= = ,所以 = × = × =
全解:选D。
点评:本题中明明和爸爸沿不同路线爬山,路径不同,但他们在力的方向上(竖直方向上)移动的距离是相同的。
例3.一辆“奥迪”A4轿车用3000N的牵引力以72Km/h的速度在高速公路上行驶,这时轿车的功率是多少
精析:根据P= = =F. =Fv,已知力F和速度v就可以求出功率P。不过要注意各量的单位,72Km/h要化成用m/s作单位。
全解:v=72Km/h=20m/s
P=FV=3000N×20m/s=6×104w
点评:本题能训练学生根据不同的已知条件确定解题思路。
活动与探究
每台动力机械都有它的额定功率,也就是正常工作时的功率,常标在机械的铭牌上。下表中列出了几种动力机械,请你至少调查其中的两种,把它的型号和额定功率填入表中。
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