(共23张PPT)
7.3 功率
1.理解功率的定义和定义式P=W/t、物理意义、单位。
2.理解P=F·v的物理意义。
3.理解平均功率和瞬时功率、额定功率与实际功率的区别与联系。
在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t的货物从地面匀速运到三楼, 方式一:搬运工分批搬运,需时间3h 方式二:用一台起重机提升,需时1min 方式三:用另一台起重机提升,需时30 s 上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:
1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同? 2、哪一种方式做功比较快呢?通过什么方法比较?
情景思考:
比较A和B:
比较A和C:
比较B和C:
起重机编号 被吊物体重量 运动情况 所用时间 做功
A 2×103N 4m/s匀速上升 4s 3.2×104J
B 4×103N 3m/s匀速上升 4s 4.8×104J
C 1.6×103N 2m/s匀速上升 1s 3.2×104J
一.功率
(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。
(2)定义式:P=W/t
(3)单位:国际单位为瓦(W),技术上常用“千瓦”(KW)作功率单位。
1W=1J/S,1KW=1000W
(4)物理意义:描述力对物体做功快慢的物理量
(5)功率是标量。
二.平均功率和瞬时功率
(1)平均功率:描述力在一段时间内做功的快慢.
(2)瞬时功率:描述力在某一时刻做功的快慢
三.功率p与力F,速度V的关系
P=Fvcosα
功率的另一表达式:
一个力对物体做功的功率,等于这个力与受力物体运动速度,及夹角余弦的乘积
平均功率
或
V指t时间内的平均速度
瞬时功率
V指t时刻的瞬时速度
对公式P=Fv的讨论。
①当功率P一定时, ,即功率一定时,做功的力越大,其速度就越小。
②当速度v一定时, ,即速度一定时,做功的力越大,它的功率也越大。
③当力F一定时, ,即做功的力一定时,速度越大,它的功率也越大。
F与V成反比
F与P成正比
V与P成正比
练习2、关于功率以下说法正确的是
A、根据P=W/t可知,机器做功越多,其功 率越大
B、根据P=W/t可知,汽车牵引力一定与速度成反比
C、根据P=W/t可知,只要知道t内机器做的功,就可求出这段时间内任一时刻机器做功的功率
D、根据P=FV可知,P一定,牵引力与速度成反比
额定功率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准值。
实际功率是指机器工作中实际输出的功率。但机器不一定都在额定功率下工作。
正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率。
四.额定功率与实际功率
例1.质量为m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落,
⑴在t=2s的时间内重力的功率为多少?
⑵在2s末重力做功的功率等于多少?
⑶在4s末重力做功的功率又为多少?
37°
例2.一个质量为1kg的物块,沿倾角为37°的光滑斜面由静止开始下滑,当它下滑4s时重力的瞬时功率多大?这4s内重力的平均功率多大?(g取10m/s2)
例3.质量为m=5×103kg的汽车在水平公路上行驶,阻力是车重的0.1倍,汽车发动机的额定功率为60kw
⑴匀速行驶时,汽车所受的牵引力为多大 此时的速度为多大
⑵如果匀速行驶只有21.6Km/h,发动机的实际功率是多大
例4.铁路提速,要解决许多技术问题。通常,列车阻力与速度平方成正比,即Ff=kv2。列车要跑得快,必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120km/h和40km/h的速度匀速行驶时,机车功率大小的比值。