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课件网) 第七章 机械能守恒定律 目标定位 1.理解功率的概念，能运用功率的定义式P＝ 进行有关的计算. 2.理解额定功率和实际功率的概念，了解平均功率和瞬时功率的含义. 3.能根据导出式P＝Fv进行分析、计算，会分析简单的机车启动问题. 学案3 功 率 知识探究 自我检测 知识探究 一、功率 问题设计 建筑工地上有三台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录： 起重机编号 被吊物体重量 匀速上 升速度 上升的 高度 所用时间 做功 A 2.0×103 N 4 m/s 16 m 4 s ? B 4.0×103 N 3 m/s 12 m 4 s ? C 1.6×103 N 2 m/s 20 m 10 s ? (1)三台起重机哪台做功多？ 答案 三台起重机分别做功3.2×104 J、4.8×104 J、3.2×104 J，所以B做功最多. (2)哪台做功快？怎样比较它们做功的快慢呢？ 答案 B做功快，可以用功与所用时间的比值表示做功的快慢. 要点提炼 1.功率 (1)定义：功W与完成这些功所用 的比值，公式P＝ .单位： ，简称 ，符号 . (2)意义：功率是表示物体做功 的物理量. (3)普适性：此公式是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算. 快慢 时间t 瓦特 瓦 W 2.额定功率和实际功率 (1)额定功率是指动力机械长时间正常工作时 的输出功率，是动力机械重要的性能指标.动力机械的额定功率通常都在铭牌上标明.机械工作时必须受额定功率的限制. (2)实际功率是机械工作时 的功率，也就是发动机产生的牵引力所做功的功率，实际功率可以小于等于额定功率，但不能大于额定功率，否则损坏机械. 实际输出 最大 二、功率与速度 问题设计 一个物体在恒力F的作用下，在t时间内发生的位移为l，已知作用力F的方向和位移方向相同，求： (1)在t时间内力F所做的功； 答案 力F做的功W＝Fl. (2)在t时间内力F的功率； (3)若在力F作用下，物体做匀速运动其速度大小为v，求力F的功率. 答案 P＝Fv 要点提炼 1.功率与速度的关系：P＝ (当F与v有夹角α时，P＝ ) 2.三个量的制约关系：(1)P一定时，F与v成 ，如汽车上坡时 速度来增大牵引力.(2)v一定时，F与P成 ，如汽车速度不变时，加大油门可以增大牵引力.(3)F一定时，P与v成 ，如汽车匀加速行驶时，速度增大，功率也增大. 正比 Fv Fvcos α 反比 减小 正比 3.平均功率和瞬时功率 (2)瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，能精确地描述做功的快慢，计算公式：P＝ ，其中v为瞬时速度；当F与v夹角为α时，P＝Fvcos α. Fv 三、机车的两种启动方式 1.机车以恒定功率启动的运动过程分析 图1 2.机车以恒定加速度启动的运动过程分析 图2 说明：(1)以恒定加速度启动时，匀加速结束时速度并未达到最大速度vm. 典例精析 一、对功率的理解 例1 关于功率以下说法中正确的是( ) B.据P＝Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 D.根据P＝Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运 动速度成反比 且该式求出来的是平均功率，所以C选项也错误； P＝Fv在该式中，当功率一定时，在一定阶段汽车的牵引力与速度成反比，但当牵引力等于阻力时，速度不变，牵引力也不再变化，所以D选项正确； 还有一种情况，当牵引力一定时，速度增加，功率也增加，在这种情况下牵引力F是不变的，所以B选项错误. 答案 D 二、功率的计算 例2 质量m＝3 kg的物体，在水平力F＝6 N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t＝3 s，求： (1)力F在t＝3 s内对物体所做功的平均功率. 3 s内力F所做的功：W＝Fl＝6×9 J＝54 J 答案 18 W (2)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率. 解析 3 s末物体的速度v＝at＝2×3 m/s＝6 m/s 此时力F做功的瞬时功率P＝Fv＝6×6 W＝36 W. 答案 36 W 例3 如图3所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长) ... ...
