第七章第三节_功率.ppt

7.3 功功 率率思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：思考与讨论：一台甲起重机在一台甲起重机在 1min 1min 内把内把1 1吨的货物匀速吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在提到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 30s 内内把把1 1吨的货物匀速提到相同的高度。吨的货物匀速提到相同的高度。（1 1）两起重机对货物做功大小有什么关系？）两起重机对货物做功大小有什么关系？（2 2）两个起重机做功的快慢有什么关系？）两个起重机做功的快慢有什么关系？（3 3）你是怎么比较它们做功快慢的？）你是怎么比较它们做功快慢的？合作探究一：合作探究一：1 1物理意义：反映力对物体做功的快慢。物理意义：反映力对物体做功的快慢。3 3、国际单位：瓦（国际单位：瓦（W W），），1W1W1J/s1J/s 常用单位：千瓦（常用单位：千瓦（kWkW）1kW1000W 一、功一、功 率率2定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率公式表示：功率公式表示：4 4、额定功率与实际功率、额定功率与实际功率（1 1）额额定定功功率率：是是指指机机器器正正常常工工作作时时的的最最大大输输出出功功率，也就是机器铭牌上的率，也就是机器铭牌上的标称值标称值（2 2）实实际际功功率率：是是指指机机器器在在工工作作中中实实际际输输出出的的功功率率（3 3）机器的实际功率总是小于或等于额定功率。）机器的实际功率总是小于或等于额定功率。说说 明明 在日常生活中，我们经常说某台机器的在日常生活中，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。某个力对物体做功的功率。例如：例如：1、汽车的功率就是汽车、汽车的功率就是汽车牵引力牵引力的功率的功率。2、起重机调起货物的功率就是、起重机调起货物的功率就是钢绳拉力钢绳拉力的的功率。功率。一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F的作用下，以速度的作用下，以速度v v匀速直线运动了一段时间匀速直线运动了一段时间t t，试求这段时间，试求这段时间t t内恒力内恒力F F做功的功率大小。做功的功率大小。思考与推理拓展拓展：若物体在水平恒力：若物体在水平恒力F F作用下作变速运动了一作用下作变速运动了一段时间段时间t t，则恒力，则恒力F F在时间在时间t t内做功的功率又如何变内做功的功率又如何变化呢？若力化呢？若力F F与与v v成成a a角呢？角呢？合作探究二：合作探究二：1 1、当、当F F与与V V同向时：同向时：2 2、当、当F F与与V V夹夹a a角角时：时：二：功率与速度二：功率与速度说明：说明：（1 1）若）若V V表示平均速度，表示平均速度，P P表示平均功率表示平均功率（2 2）若）若V V表示瞬时速度，表示瞬时速度，P P表示表示瞬时功率瞬时功率1、求平均功率求平均功率2、求瞬时功率、求瞬时功率三、平均功率和瞬时功率三、平均功率和瞬时功率描述在一描述在一描述在一描述在一段时间内段时间内段时间内段时间内力做功的力做功的力做功的力做功的平均快慢平均快慢平均快慢平均快慢 表示力在表示力在表示力在表示力在某一时刻某一时刻某一时刻某一时刻做功快慢做功快慢做功快慢做功快慢 合作探究三合作探究三：问题：如何求平均功率和瞬时功率？问题：如何求平均功率和瞬时功率？1 1、关于功率，下列说法中正确的是（、关于功率，下列说法中正确的是（）A A、功率是说明做功多少的物理量、功率是说明做功多少的物理量B B、功率是说明力做功快慢的物理量、功率是说明力做功快慢的物理量C C、做功时间越长，功率一定小、做功时间越长，功率一定小D D、力做功越多，功率一定大、力做功越多，功率一定大B课堂训练课堂训练2、关于功率的公式关于功率的公式P=w/t和和P=Fv的说法正确的的说法正确的是是（）A、由由P=w/t知，只要知道知，只要知道W和和t就可以求任意就可以求任意时刻的功率时刻的功率 B、由由 P=Fv知，只能求某一时刻的功率知，只能求某一时刻的功率 C、从从P=Fv知，汽车的功率和速度成正比知，汽车的功率和速度成正比 D、从从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵知，当汽车发动机功率一定时，牵引力和速度成反比引力和速度成反比D3、一质量为、一质量为2kg的物体从离地面的物体从离地面1.25m高的地方自由下落，则物体落高的地方自由下落，则物体落地过程中重力的的平均功率为多少？地过程中重力的的平均功率为多少？落地前瞬间重力的瞬时功率为多少？落地前瞬间重力的瞬时功率为多少？50W;100W4、质量为、质量为m的物体沿倾角的物体沿倾角为的固定斜面滑到底端时为的固定斜面滑到底端时的速度大小为的速度大小为v，此时重，此时重力的瞬时功率为（力的瞬时功率为（）A B C DB5、质量、质量m=3 kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6的作的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间运动时间t=3 s，求：，求：（1）力）力F在在t=3 s内对物体所做的功。内对物体所做的功。（2）力）力F在在t=3 s内对物体所做功的平均功率。内对物体所做功的平均功率。（3）在）在3 s末力末力F对物体做功的瞬时功率对物体做功的瞬时功率 （1）54 J（2）18 W（3）36 W课堂小结1 1、物理意义：表示做功快慢的物理量、物理意义：表示做功快慢的物理量2 2、定义式：、定义式：该式一般用于求该式一般用于求平均功率平均功率3 3、计算式：、计算式：P=P=FvcosFvcos 如果力的方向与速度方向一致如果力的方向与速度方向一致 P=F vP=F v 若若v v表示平均速度，则表示平均速度，则P P表示平均功率表示平均功率 若若v v表示瞬时速度，则表示瞬时速度，则P P表示瞬时功率表示瞬时功率第二课时关于汽车等交通工具发动机功率P=Fv的讨论两点说明两点说明 1 1、机车启动过程中，、机车启动过程中，发动机的功率发动机的功率指指牵引力牵引力 的功率的功率而不是指合外力或阻力的功率而不是指合外力或阻力的功率。2 2、发动机的发动机的额定功率额定功率指的是该机器正常工作指的是该机器正常工作 时的时的最大输出功率最大输出功率，并不是任何时候发动并不是任何时候发动 机的功率都等于额定功率，机的功率都等于额定功率，实际输出功率实际输出功率 可在零和额定值之间取值。可在零和额定值之间取值。一、一、汽车汽车以恒定的额定功率启动以恒定的额定功率启动功率功率P一定一定牵引力牵引力F F速度速度v阻力阻力Ff不不变变加速度加速度a变加速直线运动变加速直线运动达到最大速度达到最大速度vmF=Ff时时a=0匀速直线运动匀速直线运动第一种情况：汽车以第一种情况：汽车以恒定功率恒定功率启动启动 F=f 时，时，a=0=0 v最大最大 =fvm=PmFPmF-f=maF=Pva=m-fPv发动机做的功只能用机做的功只能用W =Pt计算，不能用算，不能用 W =Fs计算（因算（因为F F为变力）力）例例2.一台质量为一台质量为2000kg,额定功率为额定功率为5104w的汽车的汽车,若其在行若其在行使中所受的阻力恒定不变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且汽车以额定功率行使的最大速度为为20ms,则汽车在启动后速度为则汽车在启动后速度为10ms时的加速度有多大时的加速度有多大?解解:二二.匀加速启动过程匀加速启动过程加速度加速度a a一定一定速度速度vv=at牵引力不变牵引力不变匀加速直线运动匀加速直线运动功率功率PPFf 当当F Ff f时时 在发动机的功率达到额定功率以在发动机的功率达到额定功率以前，发动机做的功只能用前，发动机做的功只能用W=F s计算，不能用计算，不能用W=P t计算（因为计算（因为P P为变功率）为变功率）匀加速运动阶段匀加速运动阶段第第二二种情况：汽车以种情况：汽车以恒定加速度恒定加速度启动启动 例例 3、质量为、质量为5t的汽车的汽车,额定功率为额定功率为P=90kw,设汽车运动的阻力恒为车重的设汽车运动的阻力恒为车重的0.05倍。倍。（1）求汽车沿水平道路行使的最大速度）求汽车沿水平道路行使的最大速度?（2）设汽车由禁止起沿水平道路做匀加速）设汽车由禁止起沿水平道路做匀加速直线运动直线运动,加速度加速度a=0.4ms2,求汽车维持这求汽车维持这一加速度行使的最长时间一加速度行使的最长时间(g=10 m/s2)课堂训练课堂训练1 1、汽车发动机的额定功率为、汽车发动机的额定功率为60kW60kW，汽车质量为，汽车质量为5t5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.10.1倍，倍，g g取取1010/s/s2 2，问：，问：汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速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度是多少?阻力不变，如果行使速度只有阻力不变，如果行使速度只有54km/h54km/h，发动机的，发动机的实际功率是多少？实际功率是多少？若汽车保持若汽车保持0.50.5/s/s2 2的加速度从静止开始做匀加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速运动，这一过程能维持多长时间?12m/s 16s 12m/s 16s 2、质量为、质量为m、额定功率为、额定功率为P的汽车在平直公的汽车在平直公路上行驶。若汽车行驶时所受阻力大小不路上行驶。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，当汽车以速率行驶时 ，它的加，它的加速度是多少？速度是多少？3、一辆重、一辆重5t的汽车，发动机的额定功率为的汽车，发动机的额定功率为80kW，汽车从静止开始以加速度，汽车从静止开始以加速度a1m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，倍，g取取10 m/s2，求：，求：(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间汽车做匀加速直线运动的最长时间tm。(2)汽车开始运动后第汽车开始运动后第5s末的瞬时功率。末的瞬时功率。(3)汽车的最大速度汽车的最大速度m。(4)如果汽车起动匀加速如果汽车起动匀加速5s后做匀速直线运后做匀速直线运动，则汽车匀速运动的实际功率多大？动，则汽车匀速运动的实际功率多大？