4.2 功率 做功快慢的描述 在工地，用三种方式,将1吨的材料从地面搬到五楼 一：由搬运工搬运,用时3小时 二：用起重机搬运,用时15分钟 三：用升降机搬运,用时5分钟 (1)三种方式搬运,对材料做功是否相同? (2)三种方式对应的时间不同,做功的快慢如何描述? （2）理解：做功除以对应的时间。 （3）公式： （4）单位: 瓦特（W） （1）定义：力对物体做功快慢的物理量。 一、功率（标量） (平均功率) 小球在恒力F拉动，以v匀速直线运动了一段时间t，计算这段时间内F做功的功率? 二、功率和速度的关系 W＝Fscos θ P＝ t W P＝Fvcosθ P＝ t Fscosθ v＝ t S 二、功率和速度的关系 当F与v的夹角为θ时 P＝F v cosθ 公式 P = F v的理解 1、P 一定，F 和 v 有什么关系？ 2、F 一定，P 和 v 有什么关系？ 3、v 一定，F 和 P 有什么关系？ 反比 正比 正比 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 讨论： 分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时功率？ (平均功率) P＝Fvcosα (多用于瞬时功率) PS：必须受力分析 1.瞬时功率计算要结合牛二定律———求a； 2.通过速度公式vt = v0 + at计算瞬时速度。 3.如果F和v不同向，将它们投影到同一方向进行计算。将v投影到力的方向上。 练习1、质量m=3kg的小球，在力F=6N的作用，在光滑的水平面从静止开始运动，运动时间t=3s，求： （1）力F在t=3s内对小球做的功； （2）力F在t=3s内对小球做功的平均功率； （3）力F在3s末对小球做功的瞬时功率。 【答案】54J，18W ，36W v 机车的两种启动提速方式 机车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。 1、恒定功率启动 2、恒定加速度启动 PS：发动机是牵引力的动力来源。 思考： 请一位同学描述跑步：描述从静止加速达到速度最大（假设加速过程用了T1秒），达到最大速度vmax后，该同学继续以最大速度跑了T2秒。 PS：使用v-t图像来描述。 思考： 双腿是人的牵引力的动力来源。 v 机车的启动 P = F牵 v F合 = ma F牵 - f阻 = ma v 汽车的功率 瞬时速度 P = F牵 v （1）如果功率恒定，速度增大，F牵减小； （2）如果F牵恒定，速度增大，功率就增大。 发动机的功率 v 汽车的功率 车的加速度 F合 = ma F牵 - f阻 = ma （1）如果F牵恒定，加速度恒定； （2）如果功率P恒定，F牵减小，加速度减小 P = F牵 v v 机车的两种启动方式 1、恒定功率启动（P不变） P t P额 v 解题思路 1、恒定功率启动（P不变） 1.研究对象：【对A分析】 2.运动段：【从a运动到b；或者A从xx状态运动到xx状态】 3.受力分析：【A受力：1.重 2.弹 3.摩擦 4.其他】 4.列式子：【一般三个式子】 平衡： 不平衡：牛二定律【F合 = ma】F牵 - f阻 = ma F牵 = ????额 ???? 即 ????额 ???? - f阻 = ma PS : 涉及机车题目，一定要分析匀速阶段 【F牵 = f阻 ，即f阻 = ????额 ????????????????】。 ? 练习2 练习2 汽车发动机的额定功率为30kw，质量为2000kg，当汽车在水平面上行驶时受到阻力位车重的0.1倍，求： （1）汽车在路面上能达到的最大速度； （2）当汽车速度达到10m/s时，加速度多大？ v 机车的两种启动方式 2、恒定的加速度（F牵 ）启动 （先a不变，后P不变） t 此时匀加速对应的速度Vm’不是全程最大速度，因为此时牵引力仍大于阻力，汽车仍可以继续加速，但此时汽车的加速就属于以额定功率方式的加速。 P t P额 v 解题思路 2、恒定加速度启动 1.研究对象：2.运动段：3.受力分析： 4.列式子： 平衡： 不平衡：牛二定律【F合 = ma】F牵 - f阻 = ma F牵 = ????额 ???? 即 ????额 ???? - f阻 = ma PS后方高能预警 ！！！ ? 2、恒定加速度启动 PS 1: 涉及机车题目，一定要分析匀速阶段 【F牵 = f阻 ，即f阻 = ????额 ????????????????】。 PS 2: 求匀加速阶 ... ...
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