第二节 功 率 【一】复习提问 1.功的公式 W＝Fxcosα 2.正、负功的条件及意义 ？ 1.条件: (1) 正功: 0≤α＜90° (锐角) 2.意义: (1)正功 动力做功，使物体速度增加。 (2) 负功: 90°＜α≤180°（钝角） (2)负功 阻力做功，使物体速度减小。 历时10秒 问题1、这两台起重机对货物做功的相同之处是什么？不同之处又是什么？做功的快慢怎样？ H=10m 历时10秒 M=2kg M=2kg 甲 乙 M=20kg M=20kg 历时5秒 H=10m ———做功大小相同， 甲做功更快 所用时间不同， mg T mg T 问题2、如果甲起重机做功2000J，用时10秒，乙起重机做功3000J，用时30秒，哪个做功快？ ———甲做功快。因为甲1秒钟做200J的功，乙1秒钟做100J功。 结论：我们要比较两个物体做功的快慢，可以比较它们在单位时间（1秒）内做功的多少，多的就快，少的就慢。 1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。(单位时间内完成的功) 一、功率： 3．单位：瓦特（简称瓦），符号：W 1KW=1000W 2．定义式： 5．标量：功率是标量。 注：功率与的功的区别与联系： 区别： 功是力对位移的积累。(与时间无关)； 功率表示做功的快慢，与时间有关。 联系：功率是单位时间内完成的功。 4．物理意义：表示力做功的快慢。 二、功率与速度的关系： 用F表示沿位移方向的力， P = = =Fv （F与V同向) =Fvcosα (α为F、v夹角) P＝ t W ＝ t Fxcosα P＝Fvcosα v F α v1 v2 F α v F2 F1 P＝vFcosα P＝Fvcosα 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 说 明 平均功率：描述在一段时间或一个过程内做功的平均快慢 瞬时功率：表示在某一时刻或一个位置做功的快慢 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 同向 [例]质量为1kg的小球，在高为0.8m处，以3m/s的速度水平抛出 ，球下落过程中的平均功率和落地时重力的瞬时功率各为多大？ 解： 整个过程平均功率： 落地时的瞬时功率： vx vy v α G 代入数据得： 四、几个概念： 1、机车功率：指牵引力功率，并非合力功率。 2、额定功率P额：指机器正常工作时的最大输出功率，即铭牌上的标称值。 3、实际功率P实：是指机器工作时实际输出功率。 故有：P实≤P额。 注：对一切机车，车辆设计时规定了正常行驶时最大功率，即额定功率(铭牌上标明)，发动机工作时的实际功率，可以小于额定功率但不能长时间超过。 4、输入功率：机器工作时，外界对机器做功的功率（又叫总功率） 5、输出功率：机器对外界做功的功率（又叫有用功率） 6、机械效率：输出功率跟输入功率的比值 用公式讨论实际问题 ： 2、汽车从水平路面进入上坡路段时若要保持速度v不变该怎么办？ 分析：v一定， 分析：P一定， F增大→P增大→加大油门 1、汽车上坡时要换档减速，这是为什么？ F增加→v减小 F f V减小 F f v P不变v减小 F f V不变 F f v V不变P增大 注：此时汽车必须有增大功率的余地，取有足够大的额定功率 类型1：机车以恒定功率 P 启动 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 匀速 v F＝ v P a＝ m F－F阻 ↑ → ↓ ↑ → → ↓ ↓ vm＝ F阻 P 加速度逐渐减小的变加速直线运动 匀速直线运动 五、机车启动问题 vm 机车以恒定功率p启动图 P额 P t F t f 功率-时间图像 牵引力-时间图像 速度-时间图像 类型2：机车以恒定加速度 a 启动 当F= F阻时， a＝0 ，v达到最大 保持 vm 匀速 F＝ v P额 a＝ m F－F阻 ↑ → ↓ v ↑ ↓ → → ↓ vm＝ F阻 P额 加速度逐渐减小的变加速直线运动 匀速直线运动 a＝ m F－F阻 → → → → F → v ↑ P＝F v ↑ ↑ → 当P= P额时，保持P额继续加速 匀加速直线运动 机车以恒定加速度a启动 ... ...
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