如图所示的电动观光车,有关技术参数如下表。根据技术参数,求解
功率计算公式的应用
例1:用杠杆来撬一重为2400 N的大石块,当手在5 s内用300 N的力按杠杆,将杠杆一端压下1.6 m,大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)
思路导航:(1)解答此题的关键是能够想到功的原理,往往有同学会用杠杆原理来解答此题,存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂,题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离,而不是动力臂,题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意:F和s对应),根据功的原理,W1=W2。
W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h,解得:h=0.2 m。
(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。
方法指导:利用杠杆做功时,在杠杆平衡的时候,根据功的原理和杠杆原理。
例2:关于功、功率,下列说法正确的是[ ]
A.机械的效率越高,做功越多
B.机械的效率越高,做功越快
C.机械的功率越大,做功越多
D.机械的功率越大,做功越快
思路导航:功率是表示做功的快慢,而不是做功多少的物理量;机械效率是表示有用功在总功中的比值,与做功的多少及功率的大小无关;所以本题的正确答案为D。
方法指导:这道题目包含了这章内容的三个重要的概念:功、功率、机械效率,只有真正理解了这些概念,才能准确的完成这道题。
例3:功率为30 kW,机械效率为60%的水泵,1 h内能把多少t的水从100 m深的矿井中抽到地面?(g取10 N/kg)
思路导航:本题既考查了功、功率、时间的关系,又考查了总功、有用功和机械效率的关系,利用水泵的功率,工作时间可以求出所做的总功W总=Pt,根据有用功、总功、机械效率的关系可以求出有用功W有=W总η,结合有用功的意义,在这里水泵对水所做的功就是有用功,即W有=G水h,这样就可以求出水的质量,解答过程如下:
W总=Pt=3×104 W×3600 s=1.8×108 J
W有=W总η=1.08×108 J×0.6=6.48×107 J(注意单位时统一)
W有=G水h
G水=6.48×105 N
m水=6.48×104 kg=64.8 t
方法指导:根据题中所给的已知条件来确定要选用的公式,同一个物理量可以通过好多途径来求,这就要求我们把学过的知识要能紧紧地联系在一起,做到灵活运用,融会贯通。
考点名称:电功或电能的计算
电能是表示电流做多少功的物理量,电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 ),分为直流电能、交流电能,这两种电能均可相互转换。
电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。
电能单位是“度”,它的学名叫做千瓦时,符号是kW·h。在物理学中,更常用的能量单位(也就是主单位,有时也叫国际单位)是焦耳,简称焦,符号是J。它们的关系是:1kW·h=3.6×106J,电能公式:W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出:W=I2Rt=U2t/R
电功计算:
1. W=UQ电
电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能
2. W=UIt
我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。
W=I2Rt (纯电阻电路)
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