第07节功率 (2).pptVIP

4.7功率（2个课时）,基础梳理,两种耕地方式有何不同？耕相同面积的地，哪种方式需要的时间长？哪种方式做功快？,2分钟,机械做功快;因为相同时间内,机械做的功多.,2分钟,谁做功快?,总结:有两种方法可以比较物体做功的快慢,方法一：时，时间短则做功快,一、功率,2、单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，1W1J/s技术上常用千瓦（kW）作为功率的单位，1kW1000W,1、定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。,3、物理意义：反映力对物体做功的快慢。,比值法,4、功率是标量,例题：一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，(g取10m/s2)第1s内下落的位移是多少？这1s内重力对物体做多少功？第2s内物体下落的位移是多少？这1s内重力对物体做多少功？前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？,h1=5m,w1=50J,h2=15m,w2=150J,P1=50WP2=150W,P3=100W,反思：通过以上的计算，说明了什么问题？,7,说明：即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。,平均功率：描述一段时间内做功的平均快慢,瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢,当t很短很短时，此式表示瞬时功率,当t表示一段时间时，此式表示平均功率,二、平均功率和瞬时功率,8,一个物体在水平恒力F的作用下，以速度v匀速直线运动了一段时间t，试求这段时间t内恒力F做功的功率。,拓展：若物体在水平恒力F作用下作变速运动了一段时间t，则恒力F在时间t内做功的功率又如何呢？若力F与水平成角呢？,9,WFscos,PFvcos,PvFcos,PFvcos,三、功率与速度的关系,10,功率与速度的关系,PFvcos,若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率,若v表示平均速度，则P表示平均功率,对于公式P=Fv1、当P一定时，F和v有什么关系？2、当F一定时，P和v有什么关系？3、当v一定时，F和P有什么关系？,当F与v同方向时（0），PFv,反比,正比,正比,11,P=Fv,思考:,因为P一定时,F与V成反比,上坡时由于要克服下滑力,机车的牵引力增大,而P是有限的,所以必须降低速度,以保护发动机,汽车以额定功率爬坡时为何必须使用低速档?,这反映了机械的额定功率对机械的动力与速度存在相互制约关系,那么请再思考：、汽车上坡时，要保持速度不变，就必须加大油门，为什么？速度不变，P=FV,加大油门可以增大功率，使牵引力增大、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，吊起的速度就越大？匀速吊起，拉力一定（等于重力），P=FV，P越大则V越大,2、定义式：,小结,1、物理意义：表示做功快慢的物理量,3、计算式：P=Fvcos,该式一般用于求平均功率,4、单位：在国际单位制中瓦特W,该式用于求瞬时功率、平均功率,14,当堂练习,1、关于功率，下列说法中正确的是（）A、功率是说明做功多少的物理量B、功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长，功率一定小D、力做功越多，功率一定大,B,15,2、关于功率以下说法中正确的是（）A、据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B、据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C、据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D、根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。,D,16,例题,3、某人用同一水平恒力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则()A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1P2C.W1W2，P1P2D.W1W2，P1=P2,B,17,4、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体,物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为()A.400WB.300WC.500WD.700W,B,18,5质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s。求：(1)力F在t=3s内对物体所做的功。(2)力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率。(3)在3s末，力F对物体做功的瞬时功率。,汽车质量m，输出功率P，匀速上下坡阻力为f，求：（1）上坡时的速度v1和牵引力F1（2）下坡时的速度v2和牵引力F2,小资料,21,想一想：,人力直接做功能否像起重机做功那样快？汽车做功能否像飞机做功那样快？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。,22,四、额定功率和实际功率,1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。,23,四、额定功率和实际功率,1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。,24,四、额定功率和实际功率,1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。3、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。,25,解：,例题,由P=Fv得,匀速行使时,汽车的牵引力F=F阻=1800N,某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度.在同样的阻力下,如果匀速行驶速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?,v=54km/h=15m/s,以较低的速度行使时,实际功率P=Fv=180015W=27kW,注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率,26,1、机车以恒定功率启动,速度vF=P/v,a=(F-f)/m,保持Vm匀速,当F=f时a=0V达到Vm,五、机车的两种启动过程,加速度逐减的变加速运动,匀速运动,f,f,f,F,F2,F1,ABC,vA=0,vC=vm,2、机车以恒定加速度启动,F不变a=(F-f)/m不变,P=FV,P额一定V增大,当P=P额a0V仍增大,v,F=P/v,a=(F-f)/m,当F=f时,a=0V达到Vm,保持Vm匀速,加速度逐减的变加速运动,匀加速运动,匀速运动,f,f,f,F,F2,F1,ABC,vB=P额/F1,vA=0,vC=vm,vB,vm,1.如图4711是一汽车在平直路面上启动的速度时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知()A.0t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B.0t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C.t1t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D.t1t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变,当堂练习,2.在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW，质量为10t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，求：(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度。(2)若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间?