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1、第四节 功率,第四节、功率,【教学目标】 1知道功率的概念。 2知道功率的物理意义。 3能通过实例作图等多种方式来描述功率。 4知道功率的公式、单位，能用公式计算功率。 5能自己设计实验测量功率。,一：小明上楼，两次所用的时间不同,单位时间内通过的路程表示表示运动的快慢， 同样我们可以用单位时间内做的功表示做功的快慢。,例：在建筑工地上要把1000块大理石板送到20米 高处，已知每块大理石板重50牛，用起重机可以 在2分钟内将大理石板一次全部送到20米高处。 如果用一个工人来背，把这些大理石板送到20米 高处所用的时间是20小时，试求用这两种方法， 把大理石板全部运送到20米高处，起重机和工人
2、 各做了多少功？,解答：起重机吊送大理石板所做的功 W1F1sGh501000牛20米1.0106焦， 工人背运大理石板所做的功 W2F2sGh501000牛20米1.0106焦。,把1000块大理石板送到20米高处，起重机和工人做的功是相等的。但是，在做相等的功时，起重机比工人做功快。做功不但有个多少的问题，还有一个快慢的问题。在物理学里用功率这个物理量来描述物体做功的快慢。,1.功率是表示物体做功快慢的物理量,2单位时间里完成的功，叫做功率。,如果起重机在2分钟里完成l.0106焦的功，它的功率如何计算？,解：,4单位：瓦特（国际单位制） 瓦特1焦/秒 （1W=1J/s）， 1千瓦1000
3、瓦特 （1KW=1000W）， 1兆瓦=1000千瓦 （1MW=1000KW）。,小知识：功率的单位现在通用的是瓦特、千瓦，过去还用过马力这个单位 马力是什么？为什么用马力来计量机器的功率呢？ 原来，1782年瓦特发明了蒸汽机，干是人们便用蒸汽机代替马来做功。当时为了测定蒸汽机的功率，瓦特决定用马来和他的“蒸汽马”比一比。 在他家附近有个酒厂，瓦特和酒厂主用一匹壮马来拉吊在定滑轮上的水桶，测定出；它在一分钟里，把1000磅重（约合4540牛顿）的物体提高33英尺（约10米）。瓦特把这匹马的功率规定为1马力。但是，这匹马太强壮了，又是在短时间内做功，所以，普通的马在长时间工作时的功率大约仅有04
4、05马力。 1马力等于735瓦特。马力这个单位现在已经不用了。不过，过去生产的汽车和拖拉机发动机的功率是用马力作单位的。,著名科学家瓦特 詹姆士瓦特是英国近代著名的科学家、改良蒸汽机的发明者，他生于1736年1月19日。父亲是熟练的造船装备工人，后来经商。母亲出身于名门贵族，在瓦特幼年时代，不仅教瓦特学习语文和数学，还培养他观察思考的兴趣和动手实践的能力。瓦特从小体弱多病，上学后，他不爱剧烈活动，时常独自沉思默想。有一次瓦特看到水壶的水开了，蒸汽把壶盖冲的卟卟地响，他盯着水壶盖呆了一个小时，这是他第一次对蒸汽发生了浓厚的兴趣。 瓦特因为身体不好，在文法学校没毕业就退学了。此后，他没进过正规学校
5、。他在家坚持自学，钻研了天文学、化学、物理、解剖学等多门科学，还掌握了拉丁文、希腊文、法文、德文和意大利文。同时，又经常向父亲工场里的工人和技师学习技术、制作各种机械模型和从事化学、电学试验。 17岁时，父亲经商失败，家道衰落。他先是到一家钟表店学手艺，后来到伦敦的当代有名的机械师学技术；他21岁时当修理工。,1764年，格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机，任务交给了瓦特。瓦特将它修好后，看看他工作那么吃力，就象一个老人在喘气，颠颠颤颤地负重行走，觉得实在应该将它改进一下。 他注意到毛病主要是缸体随着蒸汽每次热了又冷，冷了又热，白白浪费了许多热量。能不能让它一直保持不冷而活塞又照常工作
6、呢？于是他自己出钱租了一个地窖，收集了几台报废的蒸汽机，决心要造出一台新式机器来。 从此，瓦特整日摆弄这些机器，两年后，总算弄出个新机样子。可是点火一试，那汽缸到处漏气，瓦特想尽办法，用毡子包，用油布裹，几个月过去了，还是治不了这个毛病。 一天他又趴到汽缸前观察漏气的原因，不小心一股热气冲出，他急忙躲闪，右肩上已是红肿一片，就像被一把热刀削过一样，辣辣地疼起来，弄得他心烦意乱。他真有些灰心了，这时，是他的妻子给了他勇气，妻子用激将法又激起了继续研究下去的雄心。,他又回到地下实验室，将过去的资料重新翻阅一番，打起精神又干了起来，干累了就守着炉子烧一壶水喝茶。一天，他一边喝茶，一边看着那一动一动的
7、壶盖。他看看炉子上的壶又看看手中的杯子，突然灵感来了：茶水要凉，倒在杯里；蒸汽要冷，何不也把它从汽缸里也“倒”出来呢？ 这样想着，瓦特立即设计了一个和汽缸分开的冷凝器，这下热效率提高了三倍，用的煤只有原来的四分之一。这关键的地方一突破，瓦特顿然觉得前程光明。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题，教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师，这位技师立即用镗炮筒的方法制了汽缸和活塞，解决了那个最头疼的漏气问题。 1784年，瓦特的蒸汽机已装上曲轴、飞轮，活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动，再不用人力去调节活门，世界上第一台真正的蒸汽机诞生了。,18世纪时代的蒸汽机,一些交通工具的功率：,其他一些
8、事物的功率,5.活动：估测人的功率,您可以选择一个台阶双脚同时跳上跳下，还可以利用一段楼梯，从楼下跑到楼上或双脚并拢跳到楼上。 您测量的功率可以是正常情况下身体的输出功率，也可以是身体的最大输出功率。,在估测人体输出功率的活动中，体重相同的同学所做的功是相同的，但做功的时间有长有短，或者说做功的过程有快有慢，计算出的功率有大有小。有些体重大的同学做功虽然多，功率却较小。做功多不等于功率大，功率表示物体做功的快慢。,练习：甲、乙两个同学进行爬杆比赛，甲用9s，乙用10s爬到同样高的杆的顶端，甲、乙两人的体重之比是5：6，则他们两人爬杆时的平均功率之比是（ ） A3：4 B4：3 C25：27 D27：25,6 功和功率的区别,练习在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为人与车重的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（ ） A100W B1W C1KW D10KW,练习汽车在爬坡时，驾驶员是要扳动动一下驾驶室的一个手柄-“换档”，使汽车减速。按我们的想象，这时汽车应该加速冲上去才对，怎么驾驶员要让汽车减速呢？,
