7.3功率

W总=W1+W2+W3+••••••1、功是标量，所以合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和：关于总功的计算W总=F合Scosθ2、力是矢量，故可以先求合力，再求合力做的功：功率一台甲起重机在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1．物理意义：反映力对物体做功的快慢。2．定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率．公式表示：WPt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．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：1、汽车的功率就是汽车牵引力的功率2、起重机调起货物的功率就是钢绳拉力的功率。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做功的功率大小。思考与推理WFlWPtFlPtPFvlvt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θ角呢？三、平均功率和瞬时功率2、瞬时功率Pt：表示在某一时刻做功的快慢功率的一般计算公式P=Fvcosθ其中θ为作用力方向与运动方向之间的夹角当作用力方向与运动方向一致时，有Pt=Fvt其中vt表示瞬时速度1、平均功率P：描述在一段时间内做功的平均快慢讨论：由定义式P=W/t所求的功率又是什么功率？WPt1、求平均功率WPtPFv2、求瞬时功率ttPFv平均功率和瞬时功率四、功率与速度的关系在作用力方向与运动方向一致时P=Fv思考与讨论1、当P一定时，F和v有什么关系？F与v成反比2、当F一定时，P和v有什么关系？P与v成正比3、当v一定时，F和P有什么关系？F与P成正比四、功率与速度的关系当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力，也可以通过减小牵引力来提高速度。•讨论：汽车爬坡的时候，应该速度小点还是大点容易上坡?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课堂练习关于功率的公式P=w/t和P=Fv的说法正确的是：[](A)由P=w/t知，只要知道W和t就可以求任意时刻的功率(B)由P=Fv知，只能求某一时刻的功率(C)从P=Fv知，汽车的功率和速度成正比(D)从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力和速度成反比D课堂训练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（1）54J（2）18W（3）36W关于汽车等交通工具发电机功率P=Fv的讨论•汽车等交通工具,在行使中,由于各种原因的影响,功率会随时发生变化.发动机正常工作时,它的输出功率达到最大值,即为额定功率.但发电机正常工作时,它不一定做匀速运动,此时牵引力仍可大于阻力,汽车仍会继续加速,速度继续增大,最后达到匀速.关于功率公式P＝Fv的讨论现在我们来讨论两种最特殊的情况:一种为汽车以恒定的额定功率启动另一种为匀加速启动一、汽车以恒定的额定功率启动的变化特点是：、、在此过程中，）匀速（变加速（牵avFaa,0)mfFavPFvm牵变加速速运动P一定时，F与v的变化关系匀速保持达到最大时当mmvvvafF0匀速运动0,,mmaFfPFvfv汽车达到最大速度时，1.:mmABCDpvf例关于汽车运动的论述正确的是、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度、加速度逐渐增大、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度为零时，速度最大、汽车匀速行使的最大允许速度受发电机的额定功率限制，要提高最大允许速度，必须增大发电机的额定功率、汽车在水平路面上行使，则当牵引力与阻力平衡时，汽车的最大速度不例2.一台质量为2000kg,额定功率为5×104w的汽车,若其在行使中所受的阻力恒定不变,且汽车以额定功率行使的最大速度为20m／s,则汽车在启动后速度为10m／s时的加速度有多大?解:∵NvPfmm2500mmfvp2500025001.25()2000FfmFfmaasm根据牛顿的第二定律有50000500010PFvPFNv额额二.匀加速启动过程匀加速运动,当汽车的功率增大到额定功率后,再做变加速运动,最后做匀速运动,牵引功率,牵引力,加速度,速度各个量的变化情况是:0mFFfavatPPmavFPv牵牵牵当时仍要不变，不变继续增大匀加速直线运动mmmvvafFmfFavpFvP达到最大时当一定，牵牵0变加速运动保持匀速匀速运动例3质量为5t的汽车,额定功率为P=90kw,设汽车运动的阻力恒为车重的0.05倍•1.求汽车沿水平道路行使的最大速度?•2.设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m／s2,求汽车维持这一加速度行使的最长时间(g=10m/s2)小结1、物理意义：表示做功快慢的物理量2、定义式：该式一般用于求平均功率3、计算式：P=Fvcosα如果力的方向与速度方向一致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4、单位：在国际单位制中瓦特WtWP课堂训练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阻力不变，如果行使速度只有54km/h，发动机的实际功率是多少？★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?①12m/s②16s•质量为m、额定功率为P的汽车在平直公路上行驶。若汽车行驶时所受阻力大小不变，并以额定功率行驶，汽车最大速度为，当汽车以速率行驶时，它的加速度是多少？1v)(122vvv一辆重5t的汽车，发动机的额定功率为80kW，汽车从静止开始以加速度a＝1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10m/s2，求：•(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间tm•(2)汽车开始运动后第5s末的瞬时功率•(3)汽车的最大速度υm•(4)如果汽车起动匀加速5s后做匀速直线运动，则汽车匀速运动的实际功率多大？