(上课用)功率.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 功 率,如何描述物体做功的快慢,功 率,1,）,两种耕地方式有何不同？,做功的,快慢,不同,2,）,相同的时间内哪种耕地方式耕的地多？,拖拉机,一,、功率,（定义式）,单位时间,内做功的多少,功率是描述做功快慢的物理量。,3,公式：,4,单位：瓦特,1W,1J/S,千瓦,1KW=1000W,1,功率的定义：,2,物理意义：,二,、功率与速度的关系：,P,=,Fv,cos,(,为,F,、,v,夹角,),1,）,P,、,F,、,v,三者相互制,约的关系。,2,）,v,可取平均速度，也可是瞬时速度,3,）在算牵引力功率时,=0,下一页,功率与速度的关系,推导,：,F,L,F,所做的功为,:,W,=,FL,cos,P,=,Fv,cos,(,为,F,、,v,夹角,),上一页,1,、,平均,功率：,平均功率：,对应,一段时间,或,一个过程,2,、,瞬时,功率：,P=F v,cos,表示在,一段时间内,力做功的,平均快慢,.,计算：,表示在,某一时刻,力对物体做功的,快慢,计算：,（,v,:,瞬时,速度）,（,:,平均速度，,F,:,恒力,）,三、,平均功率,和,瞬时功率,：,瞬时功率：,对应,一个时刻,或,一个位置,注：,请思考：公式,P,=,FV,中，,那么请再思考：,、当汽车以,恒定功率,上坡时，司机常用,换低档,的方法,来减小速度,，为什么？,、汽车上坡时，要,保持速度不变,，就必须,加大油门,，为什么？,、起重机在竖直方向,匀速吊起,某一重物时，为什么发动机的,输出功率,越大，吊起的,速度就越大,？,F,与,v,成反比,P,与,v,成正比,F,与,P,成正比,与,有什么关系？,2,、当,一定,，,与,有什么关系？,3,、当,一定,，,与,有什么关系？,1,、当,一定,，,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：发动机工作时的,实际功率，可以大于额定功率但不能长时间超过。,四、,几个常识性的概念：,东风雪铁龙牌,凯旋铭牌图片,1,、关于功率以下说法中正确的是,(),A,、根据,可知，机器做功越多，其功率就越大。,B,、根据,P,=,Fv,可知，汽车牵引力一定与速度成反比。,C,、根据,可知，只要知道时间,t,内机器所做的功，就可以求出这段时 间内任一时刻机器做功的功率。,D,、根据,P,=,Fv,可知，汽车发动机功率一定时，汽车牵引力与运动速度成反比。,D,课堂练习,2,、物体A、B质量相同，A放在光滑的水平面上，B放在粗糙的水平面上，在相同的力,F,作用下，由静止开始都通过了相同的位移,L,(),A力,F,对,A,做功较多，做功的平均功率也较大,B力,F,对,B,做功较多，做功的平均功率也较大,C力,F,对,A,、,B,做的功和做功的平均功率都相同,D力,F,对,A,、,B,做功相等，但对A做功的平均功率较大,F,A,光滑,F,B,粗糙,D,分析：,W,A,=,W,B,F,、,L,相同,L,相同，,t,光,P,B,课堂练习,课堂练习,3,、质量为,m,的物体从倾角为,的光滑斜面顶端由静止滑下，滑到斜面底端时的速度为,v,，,求:,此时,重力的,功率,。,V,F,1,F,2,法,1,：,P,=,mgV,cos(90-),法,2,：将,mg,分解为沿速度方向和垂直于速度方向两个分力：,mg,F,N,V,F,N,=,mgv,sin,F,1,=,mg,sin,所以,P,=,F,1,V,=,mg v,sin,mg,拓展：求全过程的平均功率：,F,2,=,mg,cos,4,、船在河中行驶，如船受到的阻力与船的速率的平方成正比，当船以,v,匀速行驶时，发动机输出功率为,P,，当船以,v,/2,匀速行驶时，则发动机输出功率是（）,A.,P,/8 B.,P,/4 C.,P,/2 D.,P,A,课堂练习,分析,：,v,匀速行驶,当,v,1,=,v,/2,时，,当,v,2,=2,v,时，,拓展：,P,1,=,k,(,v/,2),3,F,f,P,2,=,k,(2,v,),3,=8,P,小结,5,、,汽车质量,m,，输出功率,P,，匀速上、下坡阻力均为,f,，,求：,1,）上坡时,的牵引力,F,1,和速度,v,1,2,）下坡时,的牵引力,F,2,和速度,v,2,课堂练习,小结,1),F,1,=,f,+,mg,sin,2),F,2,=,f,-,mg,sin,6,、,一质量为,m,的木块,静止,在,光滑,水平面上，从,t,0,开始，将一个大小为,F,的水平恒力作用在该木块上，在,t,=,t,1,时刻力,F,的功率是：,(),。,C,求,:,在,0,t,1,内力,F,的功率,小结,分析：,W,=,Fh,F,牛顿第二定律,牛顿第二定律,F,求末速度,v,思路,1,思路,2,7.,质量为,m,的物体在竖直向上的拉力作用下以,加速度,a,由静止开始运动，当物体,上升,h,高度的过程中，拉力的,平均功率为多少,？,小结,8,、,起重机,在,4s,内将,2000Kg,重的水泥预制件吊起,9.6m,。,1,）若是,匀速上升的，求起重机的,功率；,2,）若是,从静止开始匀加速上升的，求起重机的平均功率和最大功率。,1,）匀速运动时，,平均功率为,:,2,）匀加速上升时，,小结,：,1,、,功率概念,(,与功区别联系,),定义式：,单位,：瓦特,(W),2,、,平均功率,和,瞬时功率,：,(2,),瞬时功率,:,(1),平均功率：,P,实,P,额,3,、,额定功率,P,额,和,实际功率,P,实,4,、,P,、,F,、,v,相互制约的关系,。,P=F v,cos,课堂练习,6,质量,m,510,3,kg,的汽车，其额定功率,P,6.010,4,W,，该车在水平路面上做直线运动，阻力是车重的,0.1,倍，,g,取,10m/s,2,，求,：,1,）汽车保持,额定功率,从静止起动,后达到,的,最大速度,。,2,）若汽车从静止开始且保持以,a,0.5m/s,2,的加速度,做匀加速直线运动，这一过程能维持多久？,解,：,1),匀速行驶时，,F,=,f,=0.1,mg,=,510,3,N,由,P,=,Fv,=,fv,，得,:,F,f,v,匀速行驶,2,),匀加速行驶时，,F,f,=,m,a,F,=,f,+,m,a,=,7.,510,3,N,分析,1,分析,2,五,、,机动车辆,的,两种启动,1,以,恒定,P,启动,保持,v,m,匀速,a,的,变加速运动,匀速运动,返回,v-t,图,P-t,图,F-t,图,牵引力做功,:,W,=,P t,最大速度,:,1),求,:,2),识三图,:,2,以恒定牵引力,启,动（,F,恒,定）,a,的,加速运动,匀加速运动,匀速运动,匀加速末速度,:,匀加速时间,:,1),求,:,v-t,图,P-t,图,F-t,图,2),识三图,:,匀加速时牵引力做功,:,W,=,F l,最大速度,:,练习：,质量是,2000kg,、额定功率为,80kW,的汽车，在平直公路上,行驶的,最大速度为,20m/s,。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为,2m/s,2,，若阻力,不变。,求,：,1,）,汽车所受阻力的,大小。,2,）汽车做匀加速运动的时间。,3,）,3s,末汽车的瞬时功率。,4,）汽车速度为,16m/s,时的加速度。,5,）汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。,10s,练习,、汽车质量,m,，输出功率,P,，匀速上、下坡阻力均为,f,，,求：,1,）上坡时,的牵引力,F,1,和速度,v,1,2,）下坡时,的牵引力,F,2,和速度,v,2,课堂练习,小结,1),F,1,=,f,+,mg,sin,2),F,2,=,f,-,mg,sin,2,质量,m,=3kg,的物体，在水平力,F,=6N,的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间,t,=3s,。求：,(1),力,F,在,t,=3s,内对物体所做的功。,(2),力,F,在,t,=3s,内对物体所做的功的平均功率。,(3),在,3s,末，力,F,对物体做功的瞬时功率。,课堂练习,例,2,：,一质量为,2kg,的物体从,45m,高处自由下落 求：,（,1,）前,2s,内重力的功率,（,2,）第,2s,末重力的功率,（,3,）第,2s,内重力的功率,拓展：,若该物体从倾角为,37,的固定光滑斜面顶端自由滑下，斜面高为,20m,，求物体滑到斜面低端时重力的功率。,3,、汽车质量,m,，输出功率,P,，匀速上、下坡阻力均为,f,，求：,（,1,）上坡时的速度,v,1,和牵引力,F,1,（,2,）下坡时的速度,v,2,和牵引力,F,2,课堂练习,例,4,如图所示，物体由静止开始沿倾角为,的光滑斜面下滑，,m,、,H,已知，求：,（,1,）物体滑到底端过程中重力的功率。,（,2,）物体滑到斜面底端时重力的功率。,例5,质量为,2kg,的物体，从长为,6.6m,的斜面顶端由静止下滑，斜面倾角为,30,，物体与斜面，物体与斜面间的动摩擦因素为,0.2,。求：,（,1,）物体从顶端滑到底端过程中，重力做功的功率。,（,2,）滑到底端时，物体所受重力的瞬时功率。,33W,66W,机动车辆的两种起动过程分析,1,P,恒定，变加速运动,保持,v,m,匀速,变加速运动,a,匀速运动,f,F=f,f,F,v,0,=0,返回,2,以恒定牵引力起动（,F,恒,）,变加速运动,匀加速运动,匀速运动,f,f,f,F,F,=f,F,1,A B C,v,A,=0,v,C,=,v,m,6.,质量为,m,的物体在竖直向上的拉力作用下以,加速度,a,由静止开始运动，当物体,上升,h,高度的过程中，拉力的,平均功率为多少,？,法,1,：,解：由牛顿第二定律：,F-mg=ma,F=mg+ma=m(g+a),W=Fh=m(g+a)h,又：,h=,得：,=,法,2,：,解：由牛顿第二定律：,F-mg=ma,F=mg+ma=m(g+a),由 得：,=,课堂练习,F,h,a,mg,五、练习：,3,、,一质量为,m,的木块静止在光滑水平面上，从,t=0,开始，将一个大小为,F,的水平恒力作用在该木块上，在,t=t,1,时刻力,F,的功率是：,(),。,A,、；,B,、,C,、,D,、,2,、,质量为,0.5kg,的物体在自由下落的前,2s,内，重力的平均功率为,(g,取,10m/s,2,),1,、,关于功率以下说法中正确的是,(),A,、根据,P=,可知，机器做功越多，其功率就越大。,B,、根据,P=Fv,可知，汽车牵引力一定与速度成反比。,C,、根据,P=,可知，只要知道时间,t,内机器所做的功，就可以求出这段时 间内任一时刻机器做功的功率。,D,、根据,P=Fv,可知，汽车发动机功率一定时，汽车牵引力与运动速度成反比。,h,mg,t=2s,v,2,、法,1,：,解,：,物体上升的高度,：,h=20m,重力对物体做功,W=mgh=0.510 20J=100J,重力对物体做功的平均功率,P=W=50W,法,2,：,解,：,2s,末物体的速度,：,v=gt=10 2=20m/s,过程中的平均速度,：,=10m/s,重力做功的平均功率,：,P=mg =0.5 10 10W=50W,t=0,F,m,F,m,t=t,1,v,1,P,1,3,.,解：,t,t,1,时刻物体的速度,：,v=at,1,=t,1,t,t,1,时刻物体的功率,：,P,1,=Fv,1,=,