1、第 3 节 功率 福建永春华侨中学 李昭明 【内容与地位】 本节为普通高中物理课程标准共同必修模块“物理 2”中第一个二级主 题“机械能和能源 ”中所涉及到的内容。内容标准中这节有关的条目是：“理解功 和功率，关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。 ” 功率的概念来源于生产和生活，功率的知识是机械功概念的进一步延伸， 在生产和生活实际中应用的例子很多很广，而且功率与力、功率与速度的关系 又是联系实际生活和科学实践的纽带，教学中可充分利用这一优势，使抽象的 物理概念变得富有实际意义。发展学生应用知识解决实际问题能力，树立正确 的价值观。本节的教学重点是使学生确切地理解功率的概念，会进行功率
2、的计 算；会利用功率与力、功率与速度的关系 P=Fv 分析汽车发动机功率一定时， 牵引力和速度的关系；尝试自己设计实验，测量人在某种运动中的功率。例题 的教学不仅可以使学生学会应用基本公式进行计算，而且可以增进学生对平均 功率和瞬时功率的理解；机动车起动问题的分析过程有利于学生养成分析物理 过程的习惯，培养学生的逻辑思维能力，综合运用动力学知识和功率概念分析 问题和解决问题的能力，避免简单地套用公式；在建立“功率” 概念中，让学生 通过学习物理研究方法，体会用比值方法来建立新的物理概念，使学生学会思 考问题；通过充分利用书中的插图以及联系生活中实例的教学，引导学生认识 物理与社会生活的密切联系
3、，可以让学生感受生活中物理无处不在，无时不在 影响我们的生活，从而激发学生学习物理的兴趣；通过学生设计测量人的做功 功率的实验，达到学以致用的目的，培养学生运用科学知识解决实际问题能力。 【教学目标】 知识和技能 1知道功率的物理意义、定义式、单位。 2理解功率的导出式 P=Fv 的物理意义，并掌握其用法， 会利用功率的 两个公式来解释现象和进行计算。 3理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际 功率的区别与联系。 过程和方法 1通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义 过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。 2学会求解各种不同的功率。 3运用功
4、率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。 情感态度与价值观 1使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。 2提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。 3培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。 【教学重点】 1理解功率的概念。 2知道功率的种类及其计算。 【教学难点】 1功率的表达式 P=Fv 的物理意义和运用。 2瞬时功率和平均功率的计算。 【教学时数】 1 课时 【教学器材】 投影仪、投影片、录象资料、CAI 课件等 【教学过程】 新课导入 教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直 接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。 （引发学生
5、思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人 或畜力做功快慢的差异。） 预测学生所举事例可能有： 1、人上高楼（如 8 层楼）时，乘电梯比走路要快得多； 2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多； 3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多； 4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多； 5、 （列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关， 无处不在，研究功率具有重要的现实意义，并引导学生注意观察身边物理现象， 体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。 ） 功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人， 其做功
6、的快慢是不同的。 （分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。有条件 的情况下还可通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快 慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率” 概念打下良好基 础。） 教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把 1t 的货物从地面运到三楼， 方式一：搬运工分批搬运，需时间 3h 方式二：用一台起重机提升，需时 1min 方式三：用另一台起重机提升，需时 30 s 上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题： 1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？ 2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？ 结论：对重物
7、所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。 说明：通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功 时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快； 大卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功 快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通过 实际问题让学生感性地认识做功的快慢。 教师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同 学们思考并提出解决方案。 （引导学生思考：如何比较物体做功快慢？讨论中注意培养学生的发散思维 能力和批判思维能力。） 预测学生可能有以下认识： 1、选择相同时间，比较做功
8、多少，做功多的，做功就快； 2、选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢； 3、类比“速度 ”的定义方法，用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义 “功率”； 4、 说明：对学生提出的各种方案可能有问题或不完整，教师应鼓励学生在交 流中补充完善自己的认识。 教学中注意引导学生类比如“速度” 、“加速度”概念的定义方法，体会比值法 定义功率概念。 新课推进 一、功率的含义 1定义：功 W 与完成这些功所用时间 t 的比值叫做功率。 （板书） 2定义式：P=W/ t （板书） 3物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 （板书） 4单位：（板书）教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所
9、表示的 物理量及其单位。 国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳 /秒（J/s）（板书） W功 单位：焦耳（J） 做功所用时间单位：秒(s) 换算关系：kw = 1000 ww= J/s（板书） 说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。 使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像 我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。 5. 功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。（板书） 6. 讨论与交流： 小实验：把一段粉笔放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使 粉笔开始下滑。请同学仔细分析一下，在下滑的过
10、程中粉笔共受到几个力的作 用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，情 况会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？ 提示： （1）比较不同倾角时的功率，应注意粉笔开始下滑处的高度应相同。讨论功 率时须指明哪个力的功率。 （2）实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率。注意引导学生 进行受力分析、做功分析，可利用功率的定义式，在理论上进行推演，使思维 更加严密。 7. 一些常见机械做功功率 （1）汽车发动机 5104 W1510 4 W （2）摩托车约 2103 W （3）喷气客机约 2108 W （4）人心脏跳动的功率 1.5W 左右 （5）火箭的发动机约 1
11、1013 W （6）万吨巨轮 106W 以上 （7）蓝鲸游动的功率可达 350kW （8）人的平均功率约 1102 W （9）优秀运动员短时间内的功率可达 1000W 二、功率 P 与力 F、速度 v 的关系 （板书） 1. 功率与力、速度的关系推导 （板书） 教师：一部汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这 两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？ 预测学生的回答可能有： （1）载重汽车与地摩擦力较大，牵引力也大，由于行驶速度一样，故相同 时间内，载重车的牵引力做功较多，所以载重汽车的输出功率较大； （2）载重汽车行驶得比空车慢，因此功率较小； （3）载重汽车比空车费力，因
12、此载重车的输出功率较空车时要大些； （4） 说明：上述分析讨论的目的是启发学生思考功率与力和速度有何关系。学 生分析可能会出现片面和不完整回答，教师要参加到学生的讨论分析中，帮助、 启发和引导学生形成正确的认识。得出正确的答案(1)。 接着，教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。（让学生根据所学知 识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯） 教师：某汽车在平直公路上做匀速直线运动，已知其牵引力大小为 F，运 行速度为 v，试求此时汽车牵引力 F 的功率为多少？ （注意引发学生思考解决问题的思路，应用功和功率的定义式进行分析和 推导。） 2.公式：P=Fv （F 与位移 s 或
13、 v 同方向） （板书） 即力 F 的功率等于力 F 和物体运动速度 v 的乘积.。注意 F 是速度 v 方向上 的作用力。 分析讨论：由 v = s / t 求出的是物体在时间 内的平均速度，代入公式 P=F v 求出的功率是 F 在时间 内的平均功率；如果 取得足够小，则 v 表示瞬时 速度，此时由 Fv 求得的功率就是 F 在该时刻的瞬时功率。即当 v 为平均速 度时，求得的功率就是平均功率，v 为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。 总结： v 是平均速度 ，P 是平均功率 （F 为恒力，且 F 与 同向） （板书）vPv P=Fv v 是瞬时速度， P 是瞬时功率（板书） 说明：如果
14、物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时 平均功率等于瞬时功率。 教师：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡 路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？ 预测学生的回答可能有： （1）加大油门，汽车可顺利行驶到达坡顶。 （2）汽车要换档，才能顺利行驶到达坡顶。 （3） 师生共同分析： （1） 根据 P=Fv 知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的 牵引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加 发动机的输出功率（超过额定功率），发动机将因超负荷而过热损坏。 （2） 这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度
15、档位调低后，速 度减小了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。 教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如： （1）汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，为什么？ （汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，来得到较大的牵引 力。） （2）汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做？ （汽车上坡时，要保持速度不变，就必须加大油门，增大输出功率来得到 较大的牵引力。） （3）起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，为什么发动机的输出功率越 大，起吊速度就越大？ （起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，由于牵引力与重物的重力相等， 即牵引力保持不变，发动机输出的功率越大，起
16、吊的速度就越大。） 思考：汽车等交通工具，如何才能获得更大的行驶速度？ 教师：由 P = W / t 求出的是瞬时功率还是平均功率? 学生小组讨论后得出：由公式 P = W / t 求出的功率，反映了该力在 t 时间 内做功的平均快慢，故由公式 P = W / t 求出的功率是平均功率。 教师：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功 那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么 后果呢？ （人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成 发动机熄火或烧毁。） 教师：奥运长跑运动员能否用 100m 短跑的速度来完成 5000m 的赛跑路
17、程 呢？为什么？ （奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负 荷运动，短跑运动员在 100m 赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑 完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在 5000m 的长跑运动中， 运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那 样的速度。） 说明：让学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率 的概念以及概念的意义。 教师：你对“ 额定功率和实际功率以及平均功率和瞬时功率” 是怎样理解的？ 额定功率： 指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械 发动机铭牌上的标称值。 额定功率是动力机械重要的性
18、能指标，一个动力机械的额定功率是一定的， 机器不一定都在额定功率下工作。 实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。 实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但 不能大于额定功率，否则容易将机械损坏。 机车启动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功 率。 平均功率： 物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通常用 定义式 P=W/t 描述，只有当物体匀速运动时，才等于瞬时功率。 瞬时功率：物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。通常用 P=Fv 表示， 必须注意 F、v 与 P 的同时性。 很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的
19、电器设备 上的额定功率都记录下来，计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少 电能？哪一部机器最耗电？并与同学进行交流。 教师：（课件展示） （1）当牵引力 F 一定时，功率 P 和速度 v 之间有什么关系？ （2）当速度 v 一定时，牵引力 F 和功率 P 之间关系如何？ （3）当输出功率 P 一定时，牵引力 F 和速度 v 之间有什么关系？ 根据公式 P =F v 可知，物体的运动速度 v 与牵引力 F 成反比，如果汽车需 要较大的牵引力，就必须减小运动速度。课件展示下列关系： F 一定时， Pv （板书） 据 P=Fv 可得 v 一定时，P F （板书） P 一定时，F （板书）v1
20、3.推广式：P=Fvcos （ 为力 F 与瞬时速度 v 方向间的夹角） 说明： （1）当 F 为合外力时，P 为合外力做功的功率；当 F 为某一外力时，P 为 该力做功的功率； （2）在汽车等交通工具一类问题中，式中 P 为发动机的实际功率， F 为发 动机的牵引力，v 为汽车的瞬时速度。 4学生进行测功率活动。 教师：如何才能知道在某种运动中自己做功的功率呢？请同学设计一个测 量方案，并进行实际测量。 （激励积极思考、设计可行方案，动脑动手，体验科学探究实验方法和感 受实验成果的喜悦。） 预测学生的实验方案可能有：（让学生结合自己的情况来进行设计实验） 方案 1：学生快速跑上楼，来测量做功
21、的最大功率； 方案 2：估算学生自己平时上楼或爬山过程的功率； 方案 3：设计沿某一竹杆或树杆上爬一定的高度，来测量做功功率； 方案 4：利用跳绳运动，来测量做功功率； 方案 5：测算自己举起杠铃时的最大功率（需要同学的帮忙）； 方案 5： 说明： （1）有关实验方案、原理、器材、数据的测定及同学协作等，都应放手让 学生自行讨论、分工，这样才能培养学生的实验能力，提供学生合作交流的机 会。 （2）方案选定后，要注意引导学生如何求功和功率，需要选择哪些实验器 材，测量哪些物理量？测量是否存在误差问题，如何才能较准确地测量。 （3）根据学生设计的方案，组织学生进行实验。实验结果可让学生通过实 物展
22、台进行交流汇报，师生共同观看，最后还可以进行评选活动。 （4）通过亲身的实验活动，达到内化知识，提升能力，培养学生应用物理 知识解决实际问题能力，同时也在实验过程中培养学生严谨的科学态度。 （在应用物理规律时，不仅要做巩固性练习，而且要结合实际问题情景， 让学生在实施的过程中体验如何应用物理知识解决问题，特别是方案设计的讨 论有助于促进学生各方面的发展，提高学生学习的兴趣，建议课后安排学生测 功率。 ） 【案例评析】 本节课教学设计不仅注重学生新知识的形成过程，让学生在学习知识的同 时体会如何进行科学的思维，使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯， 而且在教学过程中注重调动学生自主学习的积
23、极性和主动性，教学设计注意体 现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程 中促进学生科学的价值观和世界观形成。 本设计从学生日常生活中的例子出发引导学生进一步的思考，发现问题， 然后通过实例分析揭示问题的本质；在此过程教师留给学生独立思考的空间和 时间，学生在学习的过程中充满问题意识和创新意识，有效培养了学生的观察 能力和探究问题的能力。在得出功率 P 与力 F、速度 v 的关系之后，教师利用 身边常见的现象，应用关系式分析机动车常见的启动问题，突出体现生活中的 物理，让学生体验到物理现象就在身边，物理知识不仅有趣，而且还是很有价 值的。 板 书 设 计 一、功率的含
24、义 1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率 2.功率的公式：P= （适用求平均功率 ）tWP 3.功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量 国际单位：瓦（w） 4.功率的单位： 常用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s） 换算关系：1kw=1000w=1000J/s 5.功率是标量，表示做功过程中能量转化的快慢 二、功率与力、速度的关系 1.功率与力、速度的关系的推导 2.公式：P=Fv （F 与位移 s 或 v 同方向） v 是平均速度 ，P 是平均功率 （F 为恒力，且 F 与 同向）vPv P=Fv v 是瞬时速度， P 是瞬时功率 F 一定时， Pv 据 P=Fv 可得
25、v 一定时，P F P 一定时，F v1 3.推广式：P=Fvcos （ 为力 F 与瞬时速度 v 方向间的夹角） 【相关链接】 一、关于机动车辆常见的启动过程 对于汽车或机车等交通工具，在静止开始启动的过程中，发动机的输出功 率、牵引力和速度的关系满足公式 PF v ，在 P、F 、v 三个物理量中，若保 持一个量不变，当另一个量变化时，第三个量也随之变化。关于汽车的启动过 程是一个较为复杂的物理过程，两种常见的启动过程分析如下： 1、汽车（或机车）在平直路面上启动和行驶过程 （1）汽车（或机车）以恒定的功率启动和行驶过程（请把握教材的难度和 课标的难度） 汽车牵引功率 P 保持恒定时，由
26、P = F v 可知，牵引力大小 F 与速度 v 成 反比。结合牛顿第二定律 F f = m a 可知，汽车以恒定功率启动的过程，随着 汽车速度 v 的逐渐增大，汽车的加速度逐渐减小，当 F=f 时，加速度 a=0，此 时汽车的速度达到最大值 vm，最后汽车做匀速运动。 以恒定功率启动过程中，汽车运动具有以下特点： 汽车在启动过程中先做加速度不断变小的加速运动，同时牵引力变小， 当牵引力等于阻力时，汽车开始以最大速度做匀速直线运动； 汽车在启动过程中的功率始终等于汽车的额定功率； 汽车的牵引力 F 和阻力 f 始终满足牛顿第二定律 F- f=ma； 汽车的牵引力 F 和瞬时速度 v 始终满足
27、P=P 额 =Fv 在启动过程结束时，牵引力和阻力平衡，此时有 P 额 =Fvm = f vm 从能的角度看，启动过程中牵引力所做的功分别用以克服阻力做功和增 加汽车的动能，即 W 牵 = +W 阻21mv （2）汽车以恒定的牵引力 F 启动时，若汽车受到的阻力 f 是不变的，汽车 做的是加速度 a = (F-f) / m 的匀加速直线运动，汽车的实际输出功率 P 随汽车速 度增大而增大，直至汽车输出功率等于额定功率，匀加速过程结束，此时汽车 速度达到匀加速直线运动阶段的最大速度 v1m，接着汽车保持额定功率不变，汽 车通过减少牵引力继续加速，进一步提高速度，直到加速度 a0，最后做匀速 行驶
28、运动，速度达到最终的最大速度。 这一启动方式具有下列特点： 汽车启动过程经历了两个阶段，一是匀加速直线运动状态，二是变加速 直线运动状态，最终做匀速直线运动； 汽车在匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时速度 vt=at，汽车匀加速直线运 动所能维持的时间 t1=v1m/a； 汽车做匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时功率 Pt=FvtP 额 ； 汽车匀加速直线运动阶段结束时，瞬时功率 Pt 等于额定功率 P 额 ，且满 足 Pt=P 额 =Fv1m； 汽车在变加速直线运动阶段功率恒为额定功率，进入匀速直线运动时牵 引力和阻力平衡，有 Pt=P 额 = f vm 从能的角度看，匀加速直线运动阶段 W 牵 1
29、f s 1= （其中 W 牵 1 和2mv s1 分别为匀加速直线运动阶段牵引力做的功和位移） ，变加速直线运动阶段牵引 力所做的功 W 牵 2 =P 额 t2（ t2 为变加速直线运动阶段所经历的时间） ，W 牵 2fs 2= （s 2 为变加速直线运动阶段的位移） 。mv1 这一过程中各量的变化，可用下列流程图来表示。 2、汽车（或机车）在斜坡上启 动 和行驶过程 汽车在倾角为 的斜坡上从静止开始启动时，无论以额定功率启动，还是 以恒定牵引力启动，其启动过程和在平直路面上的情况相似，主要有以下几点 区别： （1）汽车在斜坡上启动时，汽车的牵引力 F、阻力 f 和重力沿斜坡向下的 分力 mg
30、sin 三者始终满足牛顿第二定律，上坡时 Ffmg sin=ma，下坡时 F +mgsinf =ma（若以额定功率启动，加速度 a 时刻在变；若以恒定牵引力启 动，加速度 a 恒定） 。 （2）汽车在斜坡上启动过程刚结束时，因为牵引力、阻力和重力沿斜坡向 下的分力三者平衡，上坡时有 F =f+mgsin，P 额 =Fvm =（ f+mgsin）v m，下坡 时有 F =fmgsin ，P 额 =Fvm =（ fmgsin ）v m。 （3）从能的角度看，若以额定功率启动，上坡时牵引力做功有三个方面的 作用，一是克服阻力做功，二是增加汽车的重力势能，三是增加汽车的动能； 下坡时牵引力、重力做正功
31、有两个方面的作用，即克服阻力做功和增加汽车的 动能。若以恒定牵引力启动，上坡时牵引力做功也有三个方面的作用，一是克 服阻力做功，二是增加汽车的重力势能，三是增加汽车的动能；下坡时牵引力、 重力做正功有两个方面的作用，即克服阻力做功和增加汽车的动能。 a= fF F 一 定 P= Fv P 随 v 增 大 而 增 大 当 P=P 额 时 ， a= 0mfF v 继 续 增 大 F=P 额 /v a= mfF a=0 时 ，v 达 到 最 大 vmax， 此 后 匀 速 运 动 匀 加 速 直 线 运 动 变 加 速 （a）直 线 运 动 匀速直线运动 转折点 二、人消耗的功率 人要维持生命进行活
32、动（包括体力的和脑力的活动），就必须消耗能量做 功，在不同情况下消耗的功率大小是不同的。 一个成年人在熟睡的时侯，消耗的功率大约是 80w，这个功率用来维持其 身体的代谢，因此把这个功率叫做基本代谢率。在进行一般脑力劳动时，例如 学生在上课时，消耗的功率约为 150w，其中约 80 w 为基本代谢率，约 40w 消 耗在脑的活动中。在中等剧烈的运动中，例如以 5m/s 的速度骑自行车时，骑车 人消耗的功率约为 500 w。在比较剧烈的运动中，例如打篮球时，人消耗的功 率约为 700w。在更加剧烈的运动情况下，例如在百米赛跑中，一个优秀运动员 消耗的功率可超过 1000w。 人在一秒钟内能做多少
33、功呢？研究表明，人在长时间做功的情况下，即使 消耗功率超过 1000w，其中只有约 100w 的功率可作为机械功输送到体外。而 马可以在长时间内以 500w 的功率做机械功，在短时间内的机械功率可以达到 700800w，可见，人输出机械功的本领比起马的本领小多了。 三、瓦特其人其事 生平简介 瓦特(James Watt,17361819 年)苏格兰 发明家。1736 年 1 月 19 日生于苏格兰格林 诺克。童年时代的瓦特曾在文法学校念过书， 然而没有受过系统教育。瓦特在父亲做工的 工厂里学到许多机械制造知识，以后他到伦 敦的一家钟表店当学徒。1763 年瓦特到格拉斯大学工作，修理教学仪器。在
34、大 学里他经常和教授讨论理论和技术问题。1781 年瓦特制造了从两边推动活塞的 双动蒸汽机。1785 年，他也因蒸汽机改进的重大贡献，被选为皇家学会会员。 1819 年 8 月 25 日瓦特在靠近伯明翰的希斯菲德逝世。 科学成就 1763 年，瓦特修理格拉斯哥大学的一台纽可门泵，得以仔细研究了结构和 工作原理，找到了热量损失消耗大量燃料的症结所在，他终于想出了加一个与 汽缸分离的冷凝器，汽缸外装上绝热套子，使它一直保持高温，新的蒸汽机的 效率大大提高。瓦特并不满足于已经取得的成就，1781 年他又制造了从汽缸两 边推动活塞的双动作蒸汽机，并采用曲柄机构，使往复的直线运动转变为旋转 运动。瓦特还
35、设计了离心节速器，利用反馈原理控制蒸汽机的转速。经过一系 列的改革，蒸汽机迅速被各工业部门采用，为产业革命铺平了道路。蒸汽机车 加快了 19 世纪的运输速度。蒸汽机蒸汽轮机发电机，蒸汽为第二次工业革 命即电力发展铺平了道路。 趣闻轶事 童年时代的瓦特和茶壶的故事 一天晚上，瓦特和一个小女孩在家里喝茶。瓦特不停地摆弄茶壶盖，一会 儿打开，一会儿盖上，当他把茶壶嘴堵住时，蒸汽顶开了茶盖。在旁的外祖母 对瓦特的这种无聊动作极为不满，加以训斥。瓦特并不介意，他一心想着蒸汽 的力量，从此萌发制造蒸汽机的念头。 蒸汽机与产业革命 罗尔特所著詹姆斯瓦特中，曾写道：瓦特蒸汽机巨大的、不知疲倦的 威力使生产方法以过去所不能想象的规模走上了机械化道路。
