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课件网) 4.2 功率 知识回顾： 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 1.掌握功率的物理意义、定义、单位。 2.理解输出功率与力、速度之间的关系式P=Fv 的物理意义，并会利用功率的两个公式来解释有关现象和进行相关计算。 3.学会区分平均功率、瞬时功率。 4.学会分析机车的启动问题。 问题1：体重相同的甲、乙两位同学爬楼梯，在30秒内甲爬到了3层，乙爬到了2层。谁克服重力做功更快？ 问题2：体重相同的丙、丁两位同学爬楼梯，丙爬到5层用了40秒，丁爬到5层用了60秒。谁克服重力做功更快？ 问题3：当甲、乙、丙、丁四人体重相同时，怎么比较他们做功的快慢？ 甲 丙 思考与讨论 可以用功与所用时间之比（功率）表示做功的快慢。 一、功率的含义 1.定义：功W与完成这些功所用 之比。 2.公式：P= 。单位： ，简称 ，符号是 。 3.物理意义：功率是表示力对物体做功 的物理量。 4.功率是 (选填“标”或“矢”)量。 时间t 瓦特 瓦 W 1W=1J/s=1N·m/s ；常用单位：千瓦(kW)，1kW=1000 W 快慢 标 二、额定功率与实际功率 2.实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。 注意：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。 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。 额定功率 额定功率 小轿车发动机的额定功率约120 kW 动车机车的额定功率可达5000 kW 人长时间做功，功率约为70 W 马长时间做功，功率约为450 W 电瓶车的额定功率约为450 W 客车发动机的额定功率约100 kW 三、输出功率、作用力和速度之间的关系 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 S 当F与v的夹角为α时 物体相对于地面的速度 恒力 力与速度的夹角 W＝Flcosα P＝ t W P＝ t Flcosα v＝ t l P＝Fvcosα v F α v1 v2 F α v F2 F1 定值 各量间的关系 应用 P一定 v一定 F一定 额定功率与力、速度的关系： F与v成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度 F与P成正比 汽车由平地到上坡时，若速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力 v与P成正比 汽车在平直高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度 【例题】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60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800 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？ 汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力 由于P＝Fv，所以额定功率下的速度 当汽车以速度v＇＝ 54 km/h ＝ 15 m/s 行驶时， 有 P＇＝ Fv＇＝ 1800×15 W ＝ 27 kW 汽车以额定功率匀速行驶时的速度为 120 km/h。汽车以54 km/h 的速度行驶时，发动机输出的实际功率为 27 kW。 解： v== m/s=120 km/h =1800N F阻 mg FN F v 平均功率：力在一段时间内做功的快慢并不是保持不变的，这一段时间内所做的总功W跟这段时间t的比值，就是这段时间内的平均功率。 瞬时功率：在所取的时间t非常短的情况下，才可以认为是该时刻的瞬时功率。 物理意义：描述在一段时间内做功的平均快慢，对应一段时间或一个过程。 物理意义：表示在某一时刻做功的快慢，对应一个时刻或一个位置。 四、平均功率与瞬时功率 1.求平均功率 2.求瞬时功率： 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？ ... ...
