(共42张PPT)
最近学校购买了一批新书，共2吨，准备运到三楼教务处，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. 用电梯提升，只需30秒
1.以上三种方式，对重物所做的功是否相同
思考：
3.在以前学习中学过哪些与快慢有关的物理量？
2.三种方式中做功的快慢是否相同
4.那么如何描述做功的快慢呢
1.物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。
3.定义式：
比值法定义
4.功率是标量。
5.功率的单位：W 和 KW
一.功率的概念
2.定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值
是表示做功过程中能量转化的快慢的物理量。
适用于所有情况：恒力、变力，直线、曲线运动
（定义式）
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
一.功率的概念
寿命减少甚至损坏.
灯泡铭牌
想一想：
奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？
二.额定功率和实际功率
1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，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。
常见的一些功率
W＝Fscosα
P＝
t
W
P＝Fvcosα
P＝
t
Fscosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
P＝Fvcosα
v＝
t
S
三.功率与速度的关系
功率与速度的关系
P＝F v cosα
若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率
若 v表示平均速度，则P 表示平均功率
对于公式 P = F v
1、当P 一定时，F 和 v 有什么关系？
2、当F 一定时，P 和 v 有什么关系？
3、当v 一定时，F 和 P 有什么关系？
当F与v同方向时（α＝0），P＝Fv
三.功率与速度的关系
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的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？
思考
计算平均功率与 瞬时功率的方法
1.求平均功率
2.求瞬时功率： Pt=FtVt
恒力
2.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
3.在倾角为θ的斜面上，有一质量为m的物体沿斜面下滑，当物体的速度大小为v时，重力的瞬时功率为多大？
mg
v
4.质量ｍ＝3 kg的物体，在水平力F＝6 Ｎ的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间ｔ＝3 s，求：
（1）力F在ｔ＝3 s内对物体所做的功.
（2）力F在ｔ＝3 s内对物体所做功的平均功率.
（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率.
提示：必须弄清是何种类型的功率，并能正确选择公式！
(1)根据牛顿第二定律F=ma；可得物体的加速度
物体在3s内的位移
力F在3s内对物体所做的功
（2）力F在3s内对物体所做的功的平均功率
（3）3s末的速度
在3 s末力F对物体做功的瞬时功率.
平均功率还有什么方法求解？
2、定义式：
小结
P＝
t
W
1、物理意义：表示做功快慢的物理量
3、计算式：P = F v cosα
一般用于求平均功率
4、单位：在国际单位制中 瓦特 W
用于求瞬时功率、平均功率
平均功率：描述一段时间内做功的平均快慢
瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
P＝
t
W
当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率
当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率
三.平均功率和瞬时功率
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。
思考与推理
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？
1、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（ ）
A、2000J B、1000J
C、16J D、无法确定
课堂练习
D
要点：公式中F为恒力，且在位移L段始终作用在物体上
课堂练习
2、关于功的论述，下列说法正确的是：
A、大的力一定比小的力做的功多
B、功有正负，所以功是矢量
C、+5J的功比-5J的功多
D、-10J功比+5J的功多
D
要点：功没有方向，功的正负不表示功的大小，表示是动力做功还是阻力做功。
解：
例题
由P =Fv 得
匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果匀速行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少
F
P
v =
1800
60000
= m/s=33.3m/s=120km/h
v’=54km/h=15m/s
以较低的速度行使时,
实际功率P’ =Fv’ =1800×15W=27kW
注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率
机车的启动问题：
计算平均功率与 瞬时功率的方法
1.求平均功率
2.求瞬时功率： Pt=FtVt
恒力
专题：机车启动问题
P＝F v
发动机的实际功率
发动机的牵引力
机车的瞬时速度
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速
v
F＝
v
P
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
↑
→
→
↓
↓
vm＝
F阻
P
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
类型1：机车以恒定功率 P 启动
vm
机车以恒定功率启动的v－ t 图
专题：机车启动问题
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＝
F阻
P
v
t
0
当F= F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速
F＝
v
P额
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
v
↑
↓
→
→
↓
vm＝
F阻
P额
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
a＝
m
F－F阻
→
→
→
→
F
→
v
↑
P＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
匀加速直线运动
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
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。
v
t
0
vm＝
F阻
P额
vm
例1：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？
例2：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？
1.在额定功率下运动：
功率P一定
牵引力F
速度v
阻力Ff不变
加速度a
变加速直线运动
达到最大速度vm
F=Ff时
a=0
匀速直线运动
1.在额定功率下运动：
1.当F=Ff时速度最大
2.先变加速再匀速
3.速度-时间图象
v
o
t
vm
2.由静止开始以恒定的牵引力F启动
加速度a一定
速度v
v=at
牵引力不变
匀加速直线运动
达到最大速度vm
变加速直线运动
功率P
P
v F
a
保持P额继续加速
达到P额时
F>Ff
2.由静止开始以恒定的牵引力F启动
1. 当F=Ff时速度最大
2. 先匀加速再变加速最后匀速
3. 速度-时间图象
①汽车上坡的时候，司机常用换档的方法来减小速度，为什么
②汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做
③起重机在竖直方向匀速吊起一重物时由于牵引力与重力的重量相等，即牵引力保持不变，发动机输出的功率越大，起吊的速度就越大，为什么
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
如图所示，质量为m的物体A从斜面的顶端滑下，经过时间t滑到斜面的底端，斜面是固定在水平面上的，其倾角为α，斜面的长度为l，试求：
(1)物体在时间t内的重力的功率．
(2)物体在t时刻重力的功率．
2. 质量为0.2 kg的小球从高处自由下落，取g=10m/s2，则下落第三秒末重力做功的瞬时功率为________W，前三秒内重力做功的平均功率为________W。
做一做
你家里可能有洗衣机、理发用的吹风机，还可能有吸尘器、电动剃须刀，附近的机井上面有水泵，拖拉机、汽车上面有发动机，小工厂里面有电动机……
调查你周围的各种机械的功率。机械的功率与它们的体积有没有关系？与它们的耗电量（耗油量）有没有关系？
如果能够见到的机械很少，你还有别的方法。可以收集各种说明书，也可以从报纸的广告上了解它们的功率，并能了解到功率的大小与它们的效能之间的某种关系。
4、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体?物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为( )
A. 400W B. 300W
C. 500W D. 700W
B
想一想：
人力直接做功能否像起重机做功那样快？
汽车做功能否像飞机做功那样快？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？
奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？
人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。
人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100m赛跑中，时间只是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5Km的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。
2.某人用同一水平恒力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.功率的概念
例题：一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动， (g取10m/s2)
①第1s内下落的位移是多少？
②这1s内重力对物体做多少功？
③第2s内物体下落的位移是多少？
④这1s内重力对物体做多少功？
⑤前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？
⑥这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？
h1=5m
w1=50J
h2=15m
w2=150J
P1=50W P2=150W
P3=100W
反思：通过以上的计算，说明了什么问题？第七章 机械能守恒定律
§7.3功率
蓬私高一物理组 2012/04/10 班级 学号 姓名
一、考点自学
1．物理学中把功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做________，它是用来描述力对物体做功________的物理量，定义式为________，单位是______，符号为______．
2．额定功率：指电动机、内燃机等动力机械在________条件下可以长时间工作的________
功率．
实际功率：指电动机、内燃机等动力机械工作时__________的功率．
实际功率往往________额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功
率在短时间内大于额定功率．
3．当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，力对物体做功的功率，等于______与受
力物体____________的乘积．公式为________．
(1)若v是平均速度，则P＝FV计算的是一段时间内的平均功率；
(2)若v是瞬时速度，则P＝FV
计算的是某一时刻的瞬时功率．
二、典例分析
题型一 功率的概念和计算
4．放在水平面上的物体在拉力F作用下做匀速直线运动，先后通过A、B两点，在这个
过程中( )
A．物体的运动速度越大，力F做功越多
B．不论物体的运动速度多大，力F做功不变
C．物体的运动速度越大，力F做功的功率越大
D．不论物体的运动速度多大，力F做功的功率不变
题型二 公式Ｐ＝ＦＶ的应用
5．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0时刻开始，将一个大小为F的水
平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F的功率和时间t1内的平均功率分别为( )
A.， B.t1，t1
C.t1， D.t1，
题型三 机车以恒定功率启动问题的处理方法
6．静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动，在开始的一小段时间内，列车的运动状
态是( )
A．列车做匀加速直线运动
B．列车的速度和加速度均不断增加
C．列车的速度增大，加速度减小
D．列车做匀速运动
题型四 机车以恒定加速度启动问题的处理方法
7．汽车从静止开始能保持恒定加速度a做匀加速运动的最长时间为tm，此后汽车的运动
情况是( )
A．加速度恒定为零，速度也恒定
B．加速度逐渐减少到零；速度逐渐增大到最大值后保持匀速运动
C．加速度逐渐减小到零，速度也减小直到为零
D．加速度逐渐增加到某一值后不变，速度逐渐增大直到最后匀速
三、堂堂清练习
8．关于功率，下列说法正确的是( )
A．不同物体做相同的功，它们的功率一定相同
B．物体做功越多，它的功率就越大
C．物体做功越快，它的功率就越大
D．发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等
9．关于功率公式P＝Wt和P＝Fv的说法正确的是( )
A．由P＝Wt可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率
B．由P＝Fv只能求某一时刻的瞬时功率
C．由P＝Fv知，汽车的功率和它的速度成正比
D．从P＝Fv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比
10．设在平直的公路上以一般速度匀速行驶的自行车，所受阻力约为车和人总重力的0.02
倍，则骑车人的功率最接近于(g取10 m/s2)( )
A．10－1 kW B．10－3 kW
C．1 kW D．10 kW
11．体重为750 N的短跑运动员，如果要在2 s内匀加速运动得到10 m/s的速度，则这2 s内的平均功率为________，2 s末的瞬时功率为________．(g取10 m/s2)
12．质量为2 kg的物体，受到24 N竖直向上的拉力，由静止开始运动了5 s，求5 s内拉力对物体所做的功是多少？5 s内拉力的平均功率及5 s末拉力的瞬时功率各是多少？(g取10 m/s2)
四、日日清练习
13．质量m＝5×103 kg的汽车在水平路面上从静止开始以加速度a＝2 m/s2匀加速运动，
所受阻力F阻＝1.0×103 N，启动后第1 s末牵引力的瞬时功率是( )
A．2 kW B．11 kW
C．20 kW D．22 kW
14．一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，开始下滑时离地面的
高度为h，如图4所示，当物体滑到斜面底端时，重力的瞬时功率为( )
A．mg
B．mgsin θ
C．mgcos θ
D．mgsin 2 θ
15．水平恒力F作用在一个物体上，使该物体由静止沿光滑水平面在力的方向由静止移
动距离l，恒力F做的功为W1，平均功率为P1；再用同样的水平力F作用在该物体上，
使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上由静止移动距离l，恒力F做的功为W2，平均
功率为P2，下面哪个选项是正确的( )
A．W1P2 B．W1>W2，P1>P2
C．W1＝W2，P1>P2 D．W116．某型号汽车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，
求在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，如果汽车匀速行驶的
速度只有54 km/h，发动机输出的实际功率是多少？
17．额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质量是2
t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m/s2，运动过程中阻力不
变，求：
(1)汽车受到的阻力多大？
(2)3 s末汽车的瞬时功率多大？
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？
参考答案
1．功率 快慢 P＝Wt 瓦 W
2．正常 最大 实际消耗 小于
3．力 运动速度 P＝Fv
4.BC 5.C 6.C 7.B 8．CD 9．D 10.A
11．1 875 W 3 750 W
12．600 J 120 W 240 W
13．D
14. B
15.C
16．120 km/h 27 kW
17． (1)4×103 N (2)48 kW (3)5 s