(课件网) 中物理 §8.1 功和功率 （第二课时） 课堂引入 3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 1W＝1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，1马力=735W 1.定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率. 4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。 比值定义法 5.说明：功率是标量。 一、功率 2.定义式： 这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法，即 W=pt． 说明：即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。 平均功率：描述一段时间内做功的平均快慢 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 二、平均功率和瞬时功率 瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢 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？ 观察与思考 换低档后，牵引力更大、速度变慢，P、F、v之间似乎有某种联系 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 F v 不过，在发动机功率一定时，通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力而提高速度，效果都是有限的。所以，要提高速度和增大牵引力，必须提高发动机的额定功率，这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发动机的原因。 W＝FLcosα P＝ t W P＝Fvcosα P＝ t FLcosα v F α v1 v2 F α v F2 F1 P＝vFcosα P＝Fvcosα v＝ t L 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 当F 与v 同方向时（α＝0 ），P＝Fv 【例1】 如图所示，质量为 20 kg 的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成 α=37°、大小为 60 N 的力 F 拉着雪橇，沿水平地面从静止开始向右运动，以 a = 0.5 m/s2 的加速度做匀加速直线运动。已知雪橇的质量为 20 kg，cos 37°= 0.8 。求: （1）2 s 内雪橇上各力做的功。 （2）2 s 内拉力 F 做功的平均功率。 【解】（1）2s内雪橇的位移：x=at2/2=1m 重力做功为零，支持力做功为零 拉力F做功为：WF=Fx·cosα=48 J 摩擦力f=Fcosα-(m+M)a=28 J 摩擦力f 做功为：Wf= -fx= -28 J （2）2s内拉力F的平均功率为：P=WF/t=24 W 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。 【例2】 发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。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，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为 54 km/h 时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？ F f 【解】汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力F=f=1800 N 由于 P＝F v ，所以额定功率下的速度为： v=P / F=33.3 m/s=120 km/h 当汽车以速度 v = 54 km/h = 15 m/s 行驶时，有： 输出功率P＝F v =27kW 2.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：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。 1.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。 类型1：机车以恒定功率 P 启动 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 ... ...
