(共18张PPT)
第7节
功率
学习目标:
1、知道功率的定义、定义式、单位。
2、理解平均功率和瞬时功率。
3、理解功率的导出式P=Fv的物理意义,掌握其方法.巩固额定功率和实际功率。
4、汽车启动问题的讨论。
1、物理意义:反映物体做功快慢的物理量。
2、定义:功跟完成这些功所用时间的比值。
公式:
比值法定义
3、功率也是标量
4、功率的单位:
瓦特(W)
一、功率
1W=1J/s=1N?m/S
1KW=103W
1马力=735瓦
常用:
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
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。
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?
二、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
=
F
v
cosθ
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
讨论:由定义式P=W/t所求的功率又是什么功率?
例题:质量为m的物体沿倾角为的固定斜面滑到底端时的速度大小为v,此时重力的瞬时功率为(
)
A.
B.
C.
D.
关于功率公式P=Fv的讨论
1、P一定时,F与v成反比
2、F一定时,P与v成正比
3、v一定时,F与P成正比
思考:功率与作用力及速度之间有怎样的关系呢?(注意:此时F与V的方向在同一直线上)
——匀变速运动(阻力恒定)
——匀速运动
功率公式P=Fv在实际问题中的应用
在实际生活生产中,往往机械发动机的功率P是一定的,由于牵引力F与速度v成反比,所以可以通过减小速度v来增大牵引力F,同时也可以通过减小牵引力F来提高机械的速度v。
思考:
∵P一定时,F与V成反比,上坡时由于要克服下滑力,机车的牵引力增大,而P是有限的。
∴必须降低速度,以保护发动机。
拖拉机爬坡时为什么必须使用低速档?
这反映了机械的额定功率对机械的动力与速度的存在相互制约关系。
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。
D
三、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.
额定功率和实际功率
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。
1、质量为m=1kg的物体从某一高度自由下落,在t=1s的这一瞬间,重力做功的瞬时功率为:
A、50W;
B、100W;C、200W;400W。
基础训练:
2、质量为m=1kg的物体从某一高度自由下落,在t=2s的时间内,重力做功的平均功率为:
A、50W;B、100W;C、200W;D、400W。
答案:B
答案:B
当F=F阻时,
a=0
,v达到最大
保持
vm
匀速
v
↑
→
↓
↑
→
→
↓
↓
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
第一种情况:汽车以恒定功率启动
四、汽车启动问题的讨论
第二种情况:汽车以恒定加速度启动
当F=
F阻时,
a=0
,v达到最大
保持
vm
匀速
↑
→
↓
↓
→
→
→
→
P=F
v
↑
↑
→
当P=
P额时,保持P额继续加速
课后作业
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驶的最大速度?
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驶的最长时间(g=10m/s2)
3.当车速是30m/s时,加速度是多大?
4.开始运动后的第3秒末,汽车的即时功率为多大?
小
结
功率是反映力对物体作功快慢的物理量。
功与完成这些功所用时间的比叫做功率。
即功率=功/所用时间
定义式:P=W/t
功率单位:瓦特(w)
换算关系:
1w=1
J/S
平均功率:
?P=F·?v
(
是表示在某一段时间内输出的功率)
即P=
W/t=F·s/t
也是表示平均功率。
瞬时功率:P=F·v
(
是表示在某一时刻所输出的功率)v表示瞬时速度。
额定功率:是机器在正常工作情况下的最大输出功率。
机动车的两种启动。