功率

一块农田，用拖拉机去耕所用的时间要比用牛去耕所用的时间少得多；建筑工地上把砖送到楼顶，相同时间内用起重机比用人工送的砖多得多（图 7-6）。

在上述的例子中，拖拉机与牛哪一个做功快？起重机与人谁做功快？

我们用功率来描述物体做功的快慢，功与完成这些功所用的时间的比叫做功率。

如果用 W 表示功，t 表示做功所用的时间，那么功率

P = W 。

t

在国际单位制中，功率的单位名称是瓦〔特〕，单位符号是 W。1W 的功率就是在 1s 时间里能完成 1J 的功，1W=1J/s。

[例题 7．5] 马拉着车在 1h 内前进 5km，如果马的拉力为 324N，求马拉车的功率。

解 由于 F=324N，s=5000m，t=1h=3600s。

因为 P = W ，

t

W = Fs，

所以马拉车的功率

P = W = Fs

t t

= 324×5000 W = 450W 。

3600

现在来思考一个问题，为什么机动车上桥时的速度要比在平地上行驶时的速度小得多？

为了回答这个问题，我们把功率的公式变换成

P = W = Fs = Fυ 。

t t

机动车的最大输出功率 P 是一定的，从上式中可以看出，牵引力 F 与速度υ成反比。因为上桥时的牵引力比平地上行驶时的牵引力大得多， 所以上桥时的速度要比在平地上行驶时的速度小得多。

如果公式 P=Fυ中，υ是平均速度，那么 P 是平均功率；如果υ是瞬时速度，则 P 是瞬时功率。在实际问题中，一个人或一台机器所输出的功率不可能是绝对均匀的，往往是变化着的，在某一时刻所输出的功率就是瞬时功率。

下面来讨论几个问题：

1. 为什么同样一辆机动车，在满载时的行驶速度一般比空载时小得多？

2. 在公式 P=Fv 中，P 保持不变时，是否可将作用力无限地减小， 以使运动物体的速度无限地增大。你认为在实际中可能做到吗？

3. 怎样估测人上楼时的功率，你认为需要估测哪些物理量，怎样进行计算呢？

功率反映了机器的一种主要技术性能，平时我们所说的某一机器的功率是指这一机器在正常工作情况下的最大输出功率，又叫做额定功 率。

功率有大有小，例如，液晶显示数字电子手表耗电功率为 1.0×

10−5W，而火箭起动的功率可达 7.35×1012W，后者是前者的 7.35×1017 倍。

解放前，我国工业十分落后，不会生产汽车，更不会生产飞机、轮船、大型水电站和火箭等。解放后，在党的领导下，走社会主义道路， 我国工业得到了迅速的发展，我们可以从下面的功率表中得到一个概貌的了解。

功率表