7.3功率湘乡市第四中学赵健华知识回顾1.定义:如果一个物体受到力的作用,且物体在这个力的方向上发生一段位移,这个力对物体做了功。2.表达式:功是如何定义的?表达式?是矢量还是标量?做功与能量转化有何关系?3.功是标量。能量的转化需要靠做功来实现。恒力做功cosFLW两种工具耕10亩地,若让你选择耕田的方式你将如何选择?理由是什么?做功快做功相同,时间短,做功快。1.一台甲起重机在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。谁做功快?如何比较?相同的时间,做功越多,做功越快。2.一台甲起重机在30s内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在10s内把1吨的货物匀速提高了5m。谁做功快?如何比较力做功的快慢?思考与讨论4、单位:1、物理意义:2、定义:比值定义法5、功率是标量一、功率(P)P=tW3、定义式:反映力对物体做功的快慢。功跟完成这些功所用时间的比值在国际单位制中,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、关于功率,下列说法中正确的是[]A、功率是描述力做功多少的物理量B、功率是描述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现学现用人力直接做功是否能像起重机做功那样快?汽车能否像飞机做功那样快?人若做功过快,可能会产生什么后果?汽车超负荷运转可能会产生什么后果?人做功过快可能会造成疲劳、受伤甚至死亡,汽车超负荷工作可能造成发动机熄火或者损坏。这些现象说明了什么?思考1.额定功率:2.实际功率:机器不一定在额定功率下工作,实际工作时应小于或等于额定功率,机器只能在短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,否则会损坏机器。机器在额定转速下可以较长时间工作时输出的最大功率,即铭牌上标称值。机器工作时实际工作时输出的功率二、额定功率和实际功率一质量为1千克的物体,从离地50米高处做自由落体运动。(g=10m/s2)1.第1s内重力对物体做多少功?2.第2s内重力对物体做多少功?3.第1s内重力对物体做功的功率为多大?4.第2s内重力对物体做功的功率为多大?5.前2s内重力对物体做功的功率为多大?反思:通过以上计算,说明了什么?50J150J50W150W100W现学现用即使同一个力对物体做功,做功的功率是可能会变化,不同的时刻或者时间段内的功率可能会不同。当t表示一段时间时,此式表示平均功率当t很小时,此式表示瞬时功率某个时刻,力对物体做功的快慢某段时间内,力对物体做功的平均快慢瞬时功率平均功率tWP三、平均功率和瞬时功率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内对物体所做功的功率。(3)在3s末力F对物体做功的功率现学现用tWP感悟:该公式一般应用于平均功率的计算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而长的上坡路段,汽车司机要做好什么调整,才能确保汽车能顺利到达坡顶,为什么?思考与讨论思考与推理: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?tFLPFLWvtLFvPtWP拓展:若在水平恒力F作用下做变速运动,这段时间内功率该如何计算?cosFvPcosFLWcostFLP若恒力与水平方向夹角为a呢?cosFvP若v为平均速度时,则P为平均功率若v为瞬时速度时,则P为瞬时功率若F、v同向时(α为0o)P=Fv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而长的上坡路段,汽车司机要做好什么调整,才能确保汽车能顺利到达坡顶,为什么?P一定时,F与v成反比,减小速度增大牵引力。(靠减档来减速)v一定时,P与F成正比四、功率与速度的关系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内对物体所做功的功率。(3)在3s末力F对物体做功的功率tWP感悟:一般用于求平均功率一般用于求瞬时功率、平均功率FvP现学现用2.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,如果行驶速度只有54km/h,发动机输出的实际功率为多少?V=120km/hP=27Kw3.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D4.某同学以10m/s2的速度将一重为10N的物体水平抛出,不计一切阻力,历经3s落地,试求这段时间内重力的功率以及落地瞬间重力的功率。150w300wFtF03F02t03t05.质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用,力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变。能力提升试求:3t0时刻水平力的瞬时功率以及t=0到3t0这段时间内水平外力的平均功率。1.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:该式一般用于求平均功率cosFvP该式用于求瞬时功率、平均功率小结机车在启动过程中,一般有两种启动方式:1、以额定功率启动2、以恒定牵引力启动在两种启动方式过程中,加速度、速度如何变化、最终做何种运动?课后思考本节课结束,谢谢大家!