高一物理-功率 (1)课件

功率

一台起重机甲在1min内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提到相同的高度。1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？

2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？3、你是怎么比较它们做功快慢的？

做功相同，时间越短，做功越快相同乙比甲快

思考与讨论一

一台起重机甲在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。1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？

2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？3、你是怎么比较它们做功快慢的？

时间相同，做的功越多，做功越快甲大于乙甲比乙快

思考与讨论二1、定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率．公式表示：2、物理意义：反映力对物体做功的快慢。

3、功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W，1W＝1J/s技术上常用千瓦（kW）作为功率的单位，

1kW＝1000W．1马力=735瓦特

一、功率二、额定功率和实际功率

1、额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，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．说明

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，起重机调起货物的功率就是钢绳拉力的功率。三、平均功率和瞬时功率

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。1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢

t表示一段时间时，表示平均功率2、瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢t当很短很短时，表示瞬时功率功率的另一种表达式因为所以四、功率与速度的关系

功率的一般计算公式P=Fvcosα在作用力方向与运动方向一致时P=Fv

若v表示平均速度，则P表示平均功率若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率

在作用力方向与运动方向一致时

P=Fv

1、当P一定时，F与v成反比.即做功的力越大，其速度就越小。当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换档的办法减小速度来得到较大的牵引力。

2、当F一定时，P与v成正比.即速度越大，功率越大。起重机吊起同一物体时以不同的速度匀速上升，输出的功率不等，速度越大，起重机输出的功率越大。

3、当v一定时，F和P成正比.即做功的力越大，它的功率就越大。

汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。［例1］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内对物体所做功的平均功率。（3）在3s末力F对物体做功的瞬时功率。解析：物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度a=F/m=2m/s2，则：物体在3s末的速度v=at=6ｍ/s 物体在3s内的位移s=at2／2=9m（1）力F做的功W=Fs=6×9J=54J（2）力F在3s内的平均功率P=W/t=18W（3）3s末力F的瞬时功率P=Fv=6×6W=36W例2、物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力F作用下，由静止开始都通过了相同的位移s，那么(D）A．力F对A做功较多，做功的平均功率也较大B．力F对B做功较多，做功的平均功率也较大C．力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同D．力F对A、B做功相等，但对A做功的平均功率较大FAFB五、关于机车的起动问题：1、以额定功率起动

这种起动只有一个过程，在此过程中，机车不断加速，因为开始时机车已经达到最大功率，所以在速度不断增大的时候，牵引力F会不断减小，加速度a也不断减小，但因为加速度的方向和速度的方向相同，所以无论加速度a怎样小，速度ｖ也是增加的。起动过程结束的标志就是“速度不变”。2、以恒定加速度启动

“过程１”是真正的匀加速过程，在此过程中，速度由零开始不断增加，功率也由零开始逐渐增加；因为加速度是不变的，所以在此过程中牵引力也是不变的（因为加速度a是由牵引力F和阻力f的合力除以质量m得到的）。此过程的结束就是第二个过程的开始，以“功率P达到最大，但速度没有达到最大”为标志。在“过程２”中因为还有加速度的存在，所以速度ｖ会不断增加，在功率P不变的情况下，根据P＝Fv，就可知道牵引力F不断减小，加速度a也相应减小。第二过程结束的标志就是“机车的功率最大，速度也是最大”，到此为止，整个起动过程结束。再以后，机车将以匀速直线运动，功率不变。例3、汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10ｍ/s2，问：(1)汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车保持0.5ｍ/s2的加速度从静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?(3)汽车保持额定功率从静止起动后0.5s内牵引力做的功？（4）汽车保持额定功率从静止起动后，汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度？（5）汽车保持额定功率从静止起动后，汽车的速度为10m/s时汽车的加速度？

（3）汽车保持额定功率从静止起动(4)(5)小结1、物理意义：表示做功快慢的物理量2、定义式：