19-20 第7章 3．功率

3.力量学习目标 1。了解权力的概念，理解权力的物理意义。2.掌握功率P=的定义公式，并能用P=解决相关问题。(关键)3。了解P=Fv的推导过程。(关键)4。掌握汽车起动问题的分析方法。(难点)5。理解额定功率和实际功率的概念。(关键)一.权力1.定义物体受力所做的功与完成该功所花时间的比值。2.定义P=。3.单位在国际单位制中，功率单位是瓦特，简称瓦特，用符号w表示。4.意义功率是一个标量，它是一个物理量，表示一个物体工作的速度。第二，力量和速度1.力量和速度的关系P=fv (f和v相同)。2.衍生物-P=Fv3.应用从功率-速度关系可知，当发动机功率p恒定时，对于汽车、火车和各种起重机械等车辆，牵引力f与速度v成反比。为了增加牵引力，必须降低速度。1.思考和判断(对错对号)(1)功率越高，完成的工作越多。()(2)力对物体做功的功率等于该力与受力物体运动速度的乘积。(3)汽车的功率是恒定的，汽车的速度越大，牵引力越大。(4)当汽车在高速公路上行驶时，动力与速度无关。2.以下关于权力的陈述是正确的()A.从p=，力做功越多，力就越大。b从p=Fv，物体移动得越快，功率越大。C.从w=pt，功率越大，力做功越多。d从p=Fv cos ，即使力和速度都很大，在某个时刻功率也不一定很大。d从p=知道，一个力在一个单位时间内做的功越多，这个力就越大，选项a是错误的；从P=Fv可知，物体移动得越快，功率不一定越大，选项B是错误的。从w=pt可知，功率越大，力同时做功越多，选项c是错误的。从p=Fv cos 可知，在某一时刻，即使力和速度都很大，功率也不一定很大，因为夹角不确定，选项d是正确的。3.在一次举重比赛中，一名运动员举起一个质量为127.5公斤的杠铃约2秒钟。该运动员举起杠铃的平均力量约为()A.几十瓦左右。一千瓦左右C.几十千瓦d .几百千瓦如果举重运动员举起杠铃1.7米，那么p=1，083.75 w.对功率的理解和计算定义公式p=计算公式p=fv适用条件它适用于任何情况下的功率计算。适用于同方向的f和v应用找出一个过程中的平均功率。当时间t0时，瞬时功率可由定义公式求出。如果V表示物体在时间T内的平均速度，则功率P表示力F在时间T内的平均功率；如果v代表物体在某一时刻的瞬时速度，那么功率p代表该时刻力f的瞬时功率。公式谅解功率可以用p=表示，但功率不是由w或t决定的。当p为常数时，f与v成反比；当v是常数时，f与p成正比；当f为常数时，v与p成正比。例1如图所示，质量为M=2千克的木块从静止开始在倾斜角=37的斜面上滑动。木块与斜面之间的动摩擦系数=0.5。已知：SiN 37=0.6，COS 37=0.8，G取10 m/s2，并获得：(1)前2 s的平均重力功率；(2)2s末的瞬时重力分析 (1)木块在斜面下滑时的受力分析。MGS在-微米GCOS =MA可以从牛顿第二定律得到。解决方案a=2 m/s2由位移公式l=at2=222 m=4 m重力在前2秒钟内完成的功是W=mglsin =21040.6 J=48 J前2秒的重力平均功率是=w=24 w。(2)木块在2 s结束时的速度v=at=22 m/s=4 m/s2 s末端重力的瞬时功率p=mg VCO(90-)=mg vsin=21040.6 W=48 W回答 (1)24 W (2)48 W计算功率应注意的问题(1)首先，应明确要求的功率是平均功率还是瞬时功率，计算平均功率和瞬时功率选择的公式是不同的。(2)在计算平均功率时，应该清楚平均功率是哪个时间段；Whe(3)应该清楚哪种力是对物体做功的动力、动力或阻力、恒力或变力。不同的情况应该选择不同的公式。1.(多项选择)质量为3千克的物体从45米高处自由下落(G=10米/秒)，然后在下落过程中()A.前2秒钟重力做功的功率是300瓦。B.前2秒钟重力做功的功率是675瓦。C.2nd s末的重力是600 w。D.2nd s末的重力是900 w。交流第2 s个物体下落h=gt2=20 m，功率P1=w=300 w，a是正确的，b是错误的；在2 s结束时，物体的速度v=gt=20 m/s，重力的功率p2=mgv=600 w，c是正确的，d是错误的。机车起动的两种方法两种方式从恒定功率开始以恒定加速度开始Pt图和vt图办公自动化部分过程分析vF=a=()A=无变化f不变p=fv直到p=Fv1运动的本质以减小的加速度加速线性运动线性运动的均匀加速度，维护时间t0=AB部分过程分析F=f电阻a=0f电阻=vF=a=()运动的本质用虚拟机做匀速直线运动以减小的加速度加速运动BC段F=f阻力a=0f阻力=，用vm作匀速直线运动汽车在平坦道路上行驶的额定功率是60千瓦。如果其总质量为5 t，则水平道路上的阻力为5103 n。(1)寻求汽车能达到的最大速度；(2)如果汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始匀速加速，这个过程能持续多久？(3)如果汽车在额定功率下启动，当汽车速度V=2米/秒时，它的加速度是多少？说明：汽车达到最大速度的条件是A=0，即F=FF。(2)汽车在恒定加速度下匀速加速的“结束”条件是：P=P，此时的速度是匀速加速运动的最大速度。(3)牵引力f=。分析 (1)当车速达到最大值时，牵引力F=FF，那么汽车能达到的最大速度是从p=Fv获得的vmax=m/s=12 m/s，(2)汽车以恒定加速度a做匀速加速运动，能达到v的最大速度，有-Ff=ma获取v=m/s=8 m/s 这个过程被v=at维持的时间t=s=16 s。(3)当汽车在额定功率下以2 m/s的速度启动时，牵引力f=N=3104N，用牛顿第二定律求汽车加速度a=m/s2=5 m/s2。回答 (1)12米/秒(2)16秒(3)5米/秒2用公式P=Fv处理机车起动问题应注意的问题(1)公式p=Fv中的f是指机车的牵引力，而不是组合外力。(2)只有当机车以恒定速度移动时，牵引力f才等于其受到的阻力Ff。(3)当机车以恒定加速度起动时，均匀加速结束时的速度没有达到最终的均匀速度vm。2.(多选)该图是一辆汽车在平坦路面上起步的速度-时间图像。从图中可以看出，从时间t1开始，汽车的功率将保持不变()A.从0到t1期间，汽车的牵引力增加，加速度增加，功率保持不变b .从0到t1期间，汽车牵引力不变，加速度不变，功率增加。在t1-T2期间，汽车的牵引力减小，加速度减小在t1 T2期间，汽车的牵引力和加速度不变公元前0 T1时代，汽车的速度是均匀增加的，是匀速加速运动，所以汽车牵引力不变，加速度不变，功率增加，所以A是错误的，B是正确的；从t1到T2，汽车的功率已经达到最大值，不能再增加功率，所以汽车的牵引力在减小，加速度也在减小，所以c是正确的，d是错误的。课堂上的小结1.工作与完成这些工作所用时间的比率称为功率，即p=，它表示工作的速度。2.公式P=通常用于计算平均功率。瞬时功率由公式P=Fv计算。如果V取平均速度，那么P=Fv就是平均功率。3.当汽车上坡时，驾驶员必须“换挡”来降低速度，以便在发动机功率相同的情况下，获得更大的牵引力。在直路上，汽车受到的阻力较小，可以使用高速比的齿轮来获得更高的速度。了解脉搏网络1.如图所示，一个质量为10公斤的木箱被放置在一个光滑的水平面上。拉力F与水平方向成60度角，F=2 N。木箱从静止状态开始移动，在4秒结束时拉力的瞬时功率为()0.2瓦，0.4瓦西经0.8度1.6度如果木盒子的加速度是a=0.1 m/S2，在4秒结束时的速度是v=at=0.4 m/s，那么瞬时功率p=fvcos=0.4 w，b是正确的。2.如图所示是a、b两个物体做功和时间图像之间的关系，那么a物体的功率p a与b物体的功率p b()相比a . p . a p . b . p . a p . bC.p a=p b d，无法确定根据功率的定义公式p=在功和时间的关系图中，直线的斜率表示功率。因此，从图的斜率可以看出，p a p b，选项b是正确的。3.假设摩托艇的阻力与其速度成正比。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，摩托艇的最大速度变为原来的()A.4乘以b.2乘以c.4乘以d。d当功率为p时，p=fv=kvv=kv2当功率为2P时，2p=kv v=v=kv 2，因此，v=v，d是正确的。4.能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会可持续发展的重大问题。为了缓解能源短缺的压力，减少环境污染，汽车制造商推出了小排量经济型实用汽车。一家公