功率(新课用)

1、学习目标：学习目标：1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率率2掌握平均功率和瞬时功率的计算方法掌握平均功率和瞬时功率的计算方法3知道机械的额定功率和实际功率的区别知道机械的额定功率和实际功率的区别重点难点：重点难点：1.平均功率和瞬时功率的计算方法平均功率和瞬时功率的计算方法2机车两种方式启动问题的求解机车两种方式启动问题的求解复习：一、功的概念一、功的概念： 如果一个物体受到如果一个物体受到力的作用力的作用，且物体，且物体在力的方向在力的方向上发生一段位移上发生一段位移，这个力对物体做了功。，这个力对物体做了功。二、功的表达式：二、功的表达式：三、各种

2、三、各种能量的转化能量的转化需要靠做功来实现需要靠做功来实现cosFlW 小实验小实验一同学从一楼上三一同学从一楼上三楼，第一次走三楼，楼，第一次走三楼， 第二次跑上三楼，第二次跑上三楼，问：问：1、那一次克服重力、那一次克服重力做的功多？做的功多？2、那一次谁克服重、那一次谁克服重力做功的快？力做功的快？一头牛一天能耕一头牛一天能耕地地五亩五亩田地田地谁做的功快谁做的功快?一台耕地机一天能一台耕地机一天能耕地约耕地约20亩亩田地田地一个农民一天能收一个农民一天能收割割一亩一亩水稻水稻谁做的功快谁做的功快?一部收割机一天能收一部收割机一天能收割割数十亩数十亩水稻水稻谁做的功快谁做的功快?老农挑

3、水老农挑水抽水机抽水抽水机抽水 一台甲起重机在 1min 内把1吨的货物匀速提升到预定高度，另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提升到相同高度。思考1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？2、这两个起重机哪一个做功的快？3、你又是怎么比较它们做功快慢的？做功相同时，用时少的做功快做功相同时，用时少的做功快 一台甲起重机在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。思考1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？2、这两个起重机哪一个做功的快？3、你又是怎么比较它们做功快慢的？时间相同时，做功多的做功快时间相同时，做功多的做功快 两球同时

4、从不同高度作自由落体运动，如图所示，若m1=1.5kg，m2=2kg，h1=20m，h2=5m， (g=10m/s2)则：h h1 1h h2 2思考1、重力对两球做的功分别为多少?2、时间分别为多少？3、怎么比较重力做功的快慢？功和时间都不相同，怎么比较做功快慢？功和时间都不相同，怎么比较做功快慢？1 1、物理意义：是表示力对物体做功、物理意义：是表示力对物体做功快慢快慢的物理的物理量。量。 3 3、公式公式： 比值定义法比值定义法4 4、功率是标量。功率表示做功过程中能量转化、功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。的快慢。5 5、功率的单位：、功率的单位： 瓦特（瓦特（WW）常用单

5、位：）常用单位： kW kW WPt一、功率一、功率1 /1JsW3110kWW 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=5mw1=50Jh2=15mw2=150JP1=50W P2=150W P3=100W例题都是重力做功的功率，为什么不一样呢？都是重力做功的功率，为什么不一样呢？平均功率平均功率：描述一段时间内做功的平均快慢：描述一

6、段时间内做功的平均快慢瞬时功率瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢：表示在某一时刻做功的快慢P Pt tWWt t 表示一段时表示一段时间，此式表示间，此式表示平均功率平均功率二、平均功率和瞬时功率二、平均功率和瞬时功率1、关于功率，下列说法中正确的（ ）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，功率一定大练一练2、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=P2

7、B. W1=W2， P1P2 C. W1W2，P1P2 D. W1W2，P1=P2练一练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。三、额定功率和实际功率三、额定功率和实际功率所给的发动机功率为额定功率 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某某个力对物体做功的功率个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率起

8、重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率说明长时间运动时人的功率为数长时间运动时人的功率为数10W10W，优秀运动员可达，优秀运动员可达1kW1kW长时间运动马的功率为数百瓦长时间运动马的功率为数百瓦鲸游动时功率可达鲸游动时功率可达350kW350kW小汽车的功率为数十小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦千瓦至两百千瓦高速列车的功率可达数万高速列车的功率可达数万kWkW万吨豪华游轮的功率万吨豪华游轮的功率可达可达1 1万万kWkW以上以上小资料小资料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?WPt四、功率和速度的关系四、功率和速度的关系tFlPc

9、oscosFvPlFFF1 1、求平均功率、求平均功率WPt（v是平均速度）是平均速度）2 2、求瞬时功率、求瞬时功率FvPcos（v是瞬时速度）是瞬时速度）常用常用FvPcos 开车上坡时，司机往往会增大油门，减慢速度？这是为什么？思考若若v表示瞬时速度，表示瞬时速度，则则P 表示瞬时功率表示瞬时功率若若 v表示平均表示平均速度，则速度，则P 表表示平均功率示平均功率对于公式对于公式 P = F vP = F v1 1、当、当P P 一定时，一定时，F F 和和 v v 有什么关系？有什么关系？2 2、当、当F F 一定时，一定时，P P 和和 v v 有什么关系？有什么关系？3 3、当、当

10、v v 一定时，一定时，F F 和和 P P 有什么关系有什么关系？功率与速度的关系FvPcos例题：如图所示，位于水平面上的物体例题：如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的，在斜向上的恒定拉力作用下，正以恒定拉力作用下，正以v2m/s的速度向右做匀速直线的速度向右做匀速直线运动。已知运动。已知F的大小为的大小为100N，方向与速度，方向与速度v的夹角为的夹角为37，求：，求：物体向右运动物体向右运动10s的过程中，拉力的过程中，拉力F对它做多少功？对它做多少功？ 拉力拉力F对物体做功的功率是多大？对物体做功的功率是多大？ (sin3700.6，cos3700.8) 1.关于功率以下说法中

11、正确的是（）关于功率以下说法中正确的是（）A、据据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大可知，机器做功越多，其功率就越大B、据据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比可知，汽车牵引力一定与速度成反比C、据据 P=W/t可知，只要知道时间可知，只要知道时间t内机器所做的功，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就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D、根据根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。具的牵引力与运动速度成反比。练习练习D质量质量m=3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6N的作用下，

12、的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：求：（1）力）力F在在t=3s内内对物体做的对物体做的功功；（2）力）力F在在t=3s内内对物体做功的对物体做功的平均功率平均功率；（3）力）力F在在3s末末对物体做功的对物体做功的瞬时功率瞬时功率。解解: :已知已知m=3kg,F=6N,vm=3kg,F=6N,v0 0=0,t=3s=0,t=3s a=F/m= a=F/m=2m/s2m/s2 2 ;s=v ;s=v0 0t+1/2att+1/2at2 2= =9m9m,v,vt t=v=v0 0+at=+at=6m/s6m/s(1)W=F

13、S=54J(2)P=W/t=18W(3)P(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P1 1=FV=FVt t=36W=36W1.功率是表示物体做功快慢的物理量2.定义式：WPt3.功率的另一表达式：该式用于求瞬时功率、平均功率该式用于求瞬时功率、平均功率该式一般用于求平均功率该式一般用于求平均功率小小 结结FvPcosvP = F v 汽车加速运动的情况有两种：汽车加速运动的情况有两种：1、以、以额定功率额定功率P额额启动启动;2、在、在恒定的牵引力恒定的牵引力F作用下启动。作用下启动。P = F v以额定功率以额定功率P额额启动启动vvPF额牵mfFa阻牵fPvafFm额牵0vv

14、PF额牵mfFa阻牵以额定功率以额定功率P额额启动启动3、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（是（ ） A、列车做匀加速直线运动、列车做匀加速直线运动 B、列车的速度和加速度均不断增加、列车的速度和加速度均不断增加 C、列车的速度增大，加速度减小、列车的速度增大，加速度减小 D、列车做匀速运动、列车做匀速运动 例：例：汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0

15、.1倍，倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后。汽车保持额定功率不变从静止启动后:汽车所能达到的最大速度是多大？汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？时速度多大？当汽车的速度为当汽车的速度为6m/s时加速度多大？时加速度多大？mafF牵1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。fPFPvm额牵额2、达到最大速度时，、达到最大速度时，a=0 注意：发动机的功率指注意：发动机的功率指牵引力的功率牵引力的功率而不是指合而不是指合外力或阻力的功率。外力或阻力的功率。汽车的两种运动状态汽车的两种运动状态vPF额

16、牵2、火车在运行中保持额定功率火车在运行中保持额定功率2500kw，火车的总，火车的总质量是质量是1000t，所受阻力恒定为，所受阻力恒定为156000N，（1）火车的加速度是）火车的加速度是1m/s2，速度是多大？，速度是多大？（2）火车的速度是时）火车的速度是时12m/s，加速度是多少？，加速度是多少？（3）火车的最大速度是多少？）火车的最大速度是多少？1、卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为66 kW，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为输出功率下卡车以最大速度行驶时的

17、阻力为3.0103N。求此最大速度。求此最大速度。加速度加速度a a一定一定速度速度v vv=at牵引力牵引力不变不变达到最大达到最大速度速度vm变加速直线运动变加速直线运动功率功率P PPf 以恒定的牵引力以恒定的牵引力F F启动启动2、当当F=f时时速度最大速度最大1、先先匀加速匀加速再再变加速变加速最后最后匀速匀速以恒定a启动的v vt tv vmm匀加匀加变加变加匀速匀速例例2：汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g=10m/s2。若汽车从静止开始，保持以若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀速的加速度做匀速直线运动，这一过程能维持多长时间？直线运动，这一过程能维持多长时间？ 汽车所能达到的最大速度是多大？汽车所能达到的最大速度是多大？mafF牵vFP牵额atv v vt t 第一种情况： 汽车以恒定功率启动 第二二种情况： 汽车以恒定加速度启动 v vmm共同点共同点:当当F牵牵=f阻阻,a=0,汽车做匀速直线运动汽车做匀速直线运动时时,V到达最大值到达最大值,P=P额额例例2：汽车发动机的额定功率为：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量，汽车的质量为为5