1.3 功率 —鲁科版高中物理必修二课件 (共21张PPT)

(共21张PPT)
第三节
功
率
汽车爬坡
汽车
变速杆
例：有1吨的货物，准备运到三楼，分别用三种方式起运
A
搬运工分批搬，需3小时
B
用一台起重机提升，需1分钟
C
用另一台起重机提升，需30秒
以上三种方式，对重物所做的功是否相同?
所用时间不同，得到三种方式中做功的快慢是否相同?
思考：
2、物理意义：反映物体做功快慢的物理量。
1、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：
拓展：当P恒定时，W=Pt
例1：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
功率大小由功的大小和完成这些功所用的时间共同决定
例2：某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则(
)
A.W1=W2，P1=P2
B.W1=W2，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2
D.W1＞W2，P1=P2
B
　　一个物体在与水平方向成
角的恒力F的作用下，以速度v做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？
二、平均功率和瞬时功率
平均功率：物体在做变速运动时，力在某段时间内的功率。
①P=W/t（定义式）：
②P=F
v
cosα：
瞬时功率：力对物体在某一时刻做功的功率叫瞬
时功率
可计算直线和曲线运动的功率
v是这段时间内的平均速度
通常用于计算直线运动的功率
P=F
v
cosα
v是变速运动中某一时刻的瞬时速率
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
——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。
P=Fv
思考:
∵P一定时,F与V成反比,上坡时由于要克服重力沿斜面向下的分力,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
汽车爬坡时为何必须使用低速档?
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
练1.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。(P=FV)
(P=F牵V)
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
汽车启动问题的讨论：
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度
做匀速直线运动。
vm
机车以恒定功率启动的v－
t
图
记住两个公式
（1）瞬时加速度公式:
（2）最大速度公式
发动机做的功只能用W
=Pt计算，不能用W
=Fs计算（因为F为变力）
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
机车以恒定加速度启动的v－
t
图
先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度
做匀速直线运动。
做匀加速运动只能维持一段时间,在这段时间内牵引力的功率随时间的增大而增大,当增大到额定功率时,匀加速运动结束
t1
例3：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。
（1）汽车保持额定功率不变从静止启动后，
①汽车所能达到的最大速度是多大？
②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？
（2）若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀速直线运动，这一过程能维持多长时间？
F=7500N
v=8m/s
t=16s
练3.火车在运行中保持额定功率2500kw，火车的总质量是1000t，所受阻力恒定为156000N，
（1）火车的加速度是1m/s2，速度是多大？
（2）火车的速度是时12m/s，加速度是多少？
（3）火车的最大速度是多少？
练12.卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为66
kW，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3.0×103N。求此最大速度。
【答案】vm=
22
m/s
2m/s
0.05m/s2
16m/s