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课件网) 功 率 复习: 一、功的概念: 如果一个物体受到力的作用,且物体在力的方向上发生一段位移,这个力对物体做了功。 二、功的表达式: 三、各种能量的转化需要靠做功来实现 已知几个物体所做的功和所用的时间如下表,请同学们想一想,议一议谁做功最快 你是怎么知道的 物体 所做的功 所用时间 A 1000J 5S B 1000J 10S C 4000J 1min D 6000J 1min 1、物理意义:是表示力对物体做功快慢的物理量。 3、公式: 比值定义法 4、功率是标量:功率表示做功过程中能量转化的快慢。 5、功率的单位: 瓦特(W)常用单位: 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 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 二、功率和速度的关系 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 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? 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 反比 正比 正比 功率和速度的关系 平均功率:描述在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 讨论: 分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时功率? 三、平均功率和瞬时功率 1、求平均功率 (v是平均速度) 2、求瞬时功率 (v是瞬时速度) 比较常用 如图所示,一质量为1.2 kg的物体从倾角为30°、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少?整个过程中重力做功的平均功率是多少?(g取10 m/s2) 例1 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。 这种现象说明了什么呢? 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。 v 汽车的功率 汽车在行驶的过程中,发动机的最大功率等于额定功率。 P = F v 汽车功率 汽车的牵引力 汽车的瞬时速度 汽车加速运动的情况有两种: 1、以额定功率P额启动; 2、在恒定的牵引力F作用下启动。 1、以额定功率P额启动 v 瞬时速度 V↑ 牵引力 F↓ 加速度 a ↓ F>f a>0 F=f,a=0 V最大 结论:在额定功率下,当汽车做匀速运动时,速度最快。 v 瞬时速度 V↑ 牵引力 F↓ 加速度 a ↓ F>f a>0 F=f,a=0 V最大 变加速 匀速 以额定功率P额启动 练习:静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动,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 ... ...