高一物理第七章機(jī)械能守恒第三節(jié)功率復(fù)習(xí)過(guò)程

1、高一物理第七章機(jī)械能守恒第三節(jié)功率乙起重機(jī)在乙起重機(jī)在 30秒秒 內(nèi)把內(nèi)把1噸的貨物提到相同的高度噸的貨物提到相同的高度甲起重機(jī)在甲起重機(jī)在 60秒秒 內(nèi)把內(nèi)把1噸的貨物提到預(yù)定的高度噸的貨物提到預(yù)定的高度1 1、物理意義：是表示力對(duì)物體做功、物理意義：是表示力對(duì)物體做功快慢快慢的物理的物理量。量。 3、公式公式： 比值定義法比值定義法4 4、功率是標(biāo)量。功率是標(biāo)量。5、功率的單位：、功率的單位： 瓦特（瓦特（W）常用單位：）常用單位： kW 11 /1/WJ SNm s3110KWW一、功率的概念一、功率的概念WPt 人力直接做功能否像起重機(jī)做功那樣快？人力直接做功能否像起重機(jī)做功那樣快？

2、汽車(chē)做功能否像飛機(jī)做功那樣快？人如果做功過(guò)汽車(chē)做功能否像飛機(jī)做功那樣快？人如果做功過(guò)快，會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？汽車(chē)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生快，會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？汽車(chē)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？什么后果呢？ 人做功過(guò)快，會(huì)引起疲勞、甚至受傷、生病等，人做功過(guò)快，會(huì)引起疲勞、甚至受傷、生病等，汽車(chē)超負(fù)荷工作會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或燒毀。汽車(chē)超負(fù)荷工作會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或燒毀。 二、額定功率和實(shí)際功率二、額定功率和實(shí)際功率 1、額定功率：是指機(jī)器在額定轉(zhuǎn)速下可以長(zhǎng)時(shí)、額定功率：是指機(jī)器在額定轉(zhuǎn)速下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的間工作的最大最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱(chēng)值。稱(chēng)值。2、實(shí)際功率：是指機(jī)

3、器在工作中、實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際實(shí)際輸出的功輸出的功率。率。3、機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工、機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)作時(shí)實(shí)際功率實(shí)際功率總是小于或等于總是小于或等于額定功率額定功率，機(jī)器只機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于略大于額定功率，但不額定功率，但不允許允許長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率。超過(guò)額定功率。例題：一個(gè)質(zhì)量是例題：一個(gè)質(zhì)量是1.0kg的物體，從地面上方的物體，從地面上方20m高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)，高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)， (g取取10m/s2) 第第1s內(nèi)下落的位移是多少？?jī)?nèi)下落的位移是多少？ 這這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少

4、功？?jī)?nèi)重力對(duì)物體做多少功？ 第第2s內(nèi)物體下落的位移是多少？?jī)?nèi)物體下落的位移是多少？ 這這1s內(nèi)重力對(duì)物體做多少功？?jī)?nèi)重力對(duì)物體做多少功？ 前前1s和后和后1s重力對(duì)物體做功的功率各是多大？重力對(duì)物體做功的功率各是多大？這這2s時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？時(shí)間內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？h1=5mw1=50Jh2=15mw2=150JP1=50W P2=150W P3=100W反思：通過(guò)以上的計(jì)算，說(shuō)明了什么問(wèn)題？反思：通過(guò)以上的計(jì)算，說(shuō)明了什么問(wèn)題？說(shuō)明：即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可說(shuō)明：即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的功能是變化的，在一

5、段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的功率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率。功率。平均功率平均功率：描述一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢：描述一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢：表示在某一時(shí)刻做功的快慢PtW當(dāng)當(dāng) t 很短很短很短很短時(shí)，此式表示時(shí)，此式表示瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率當(dāng)當(dāng) t 表示一段表示一段時(shí)間時(shí)，此式時(shí)間時(shí)，此式表示平均功率表示平均功率三、平均功率和瞬時(shí)功率三、平均功率和瞬時(shí)功率汽車(chē)以汽車(chē)以額定功率額定功率在平直公路行駛時(shí)，若前方遇在平直公路行駛時(shí)，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車(chē)司機(jī)要做好什到了一段較陡的上坡路段，汽車(chē)司

6、機(jī)要做好什么調(diào)整，才能確保汽車(chē)駛到坡頂？為什么？么調(diào)整，才能確保汽車(chē)駛到坡頂？為什么？反思：這說(shuō)明了什么問(wèn)題？反思：這說(shuō)明了什么問(wèn)題？WFxPtWPFvPtFxvtx四、功率與速度的關(guān)系四、功率與速度的關(guān)系 PF v若若v表示瞬時(shí)速度，表示瞬時(shí)速度，則則P 表示瞬時(shí)功率表示瞬時(shí)功率若若 v表示平均表示平均速度，則速度，則P 表表示平均功率示平均功率對(duì)于公式對(duì)于公式 P = F v1、當(dāng)當(dāng)P 一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn) 和和 v 有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？2、當(dāng)、當(dāng)F 一定時(shí)，一定時(shí)，P 和和 v 有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？3、當(dāng)、當(dāng)v 一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn) 和和 P 有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？解：解：由由P

7、= =Fv 得得勻速行使時(shí)勻速行使時(shí), 汽車(chē)的牽引力汽車(chē)的牽引力F = =F阻阻= = 1800N某型號(hào)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為某型號(hào)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,在水在水平路面上行使時(shí)受到的阻力是平路面上行使時(shí)受到的阻力是1800N,求發(fā)動(dòng)求發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下汽車(chē)勻速行使的速度機(jī)在額定功率下汽車(chē)勻速行使的速度.在同樣在同樣的阻力下的阻力下,如果勻速行使速度只有如果勻速行使速度只有54km/h,發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是多少動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是多少?FP v = =180060000= m/s=33.3m/s=120km/hv=54km/h=15m/s以較低的速度行使時(shí)以較低的速度行使時(shí),實(shí)際功

8、率實(shí)際功率P =Fv =180015W=27kW注意：汽車(chē)的功率就是汽車(chē)牽引力的功率注意：汽車(chē)的功率就是汽車(chē)牽引力的功率2 2、定義式：、定義式： PtW1 1、物理意義：表示做功快慢的物理量、物理意義：表示做功快慢的物理量3、計(jì)算式：、計(jì)算式：P = F v該式一般用于求該式一般用于求平均功率平均功率4 4、單位：在國(guó)際單位制中、單位：在國(guó)際單位制中 瓦特瓦特 W該式用于求該式用于求瞬時(shí)功率、平均功率瞬時(shí)功率、平均功率練習(xí)題練習(xí)題1、關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是（關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A、功率是說(shuō)明做功多少的物理量功率是說(shuō)明做功多少的物理量B、功率是說(shuō)明力做功快慢的物理量功率是說(shuō)

9、明力做功快慢的物理量C、做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定小做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定小D、力做功越多，功率一定大力做功越多，功率一定大B2、關(guān)于功率以下說(shuō)法中正確的是（）、關(guān)于功率以下說(shuō)法中正確的是（）A、據(jù)據(jù) P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大大B、據(jù)據(jù) P=Fv可知，汽車(chē)牽引力一定與速度成反可知，汽車(chē)牽引力一定與速度成反比比C、據(jù)據(jù) P=W/t可知，只要知道時(shí)間可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做內(nèi)機(jī)器所做的功，的功， 就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率功的功率D、根據(jù)根據(jù) P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定

10、時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。D例題例題3 3、某人用同一水平恒力、某人用同一水平恒力F先后兩次拉同一物體，先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)s距離，第二次距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)s距離，若先后兩次拉距離，若先后兩次拉力做的功為力做的功為W1和和W2，拉力做功的功率是，拉力做功的功率是P1和和P2，則則( )( ) A. W1=W2，P1=P2 B. W1=W2，P1P2 C. W1W2，P1P2 D. W1W2，P1=P2B4 4、從空中靜止釋放一重為、從空中靜止釋放一重為

11、10N10N的物體，物體在的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)空中運(yùn)動(dòng)3s3s落地，不計(jì)空氣阻力，取落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/sg=10m/s2 2，則物體落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為則物體落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為( )( ) A. 400W B. 300W C. 500W D. 700WB例題：例題：要點(diǎn)：必須弄清是何種類(lèi)型的功率，并能正要點(diǎn)：必須弄清是何種類(lèi)型的功率，并能正確選擇公式確選擇公式5、質(zhì)量、質(zhì)量3 kg的物體，在水平力的物體，在水平力F6 的作的作用下，在光滑的水平面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)用下，在光滑的水平面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間時(shí)間3 s，求：，求：（1）力）力F在在3 s內(nèi)對(duì)物體

12、所做的功。內(nèi)對(duì)物體所做的功。（2）力）力F在在3 s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。（3）在）在3 s末力末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。類(lèi)型類(lèi)型1 1：機(jī)車(chē)以恒定功率：機(jī)車(chē)以恒定功率 P 啟動(dòng)啟動(dòng)PF v發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率實(shí)際功率發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力機(jī)車(chē)的瞬機(jī)車(chē)的瞬時(shí)速度時(shí)速度當(dāng)當(dāng)F= =F阻阻時(shí)，時(shí)，a0 ，v達(dá)到達(dá)到最大最大 保持保持 vm勻速勻速vFvPamFF阻阻vmF阻阻P加速度逐漸減小的加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)vm機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的v t 圖圖 先做加速度逐漸減小

13、的變加速直線運(yùn)先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度動(dòng)，最終以速度 做勻速直線運(yùn)動(dòng)。做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vmF阻阻Pvt0類(lèi)型類(lèi)型2 2：機(jī)車(chē)以恒定加速度：機(jī)車(chē)以恒定加速度 a 啟動(dòng)啟動(dòng)當(dāng)當(dāng)F= = F阻阻時(shí)，時(shí)，a0 ，v達(dá)到達(dá)到最大最大 保持保持 vm勻速勻速FvP額額amFF阻阻vvmF阻阻P額額加速度逐漸減小的加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)amFF阻阻FvPF v當(dāng)當(dāng)P= = P額額時(shí)，保時(shí)，保持持P額額繼續(xù)加速繼續(xù)加速勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的v t 圖圖 先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度先做勻加速

14、直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度度 做勻速直線運(yùn)動(dòng)。做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vt0vmF阻阻P額額vm例例汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定牽引功率為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定牽引功率為60kW,汽車(chē)質(zhì)量為汽車(chē)質(zhì)量為5t,汽車(chē)在水汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí)平路面上行駛時(shí),阻力是車(chē)重的阻力是車(chē)重的0.1倍倍,試問(wèn)試問(wèn):汽車(chē)保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少汽車(chē)保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?若汽車(chē)從靜止開(kāi)始若汽車(chē)從靜止開(kāi)始,保持以保持以0.5m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?汽

15、車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題分析和解答分析和解答汽車(chē)受力如圖汽車(chē)受力如圖4-8,汽車(chē)一開(kāi)始就保持額定功率汽車(chē)一開(kāi)始就保持額定功率,那么它運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)量那么它運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)量(牽牽引力、加速度、速度引力、加速度、速度)是怎樣變化呢是怎樣變化呢? 汽車(chē)先汽車(chē)先 |變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)|勻速勻速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí),a=0，此時(shí)，此時(shí)F=f=mg vm=P/mg=6.0105/0.1510310=12(m/s). P=Fvm汽車(chē)以恒定加速度起動(dòng)后，在達(dá)到最大值之前已經(jīng)歷了兩個(gè)過(guò)程汽車(chē)以恒定加速度起動(dòng)后，在達(dá)到最大值之前已經(jīng)歷了兩個(gè)過(guò)程:勻加速變加速勻加速變加速.勻加速

16、運(yùn)動(dòng)的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=(F-mg)/m,. F=m(a+ug)=5103(0.5+0.110)=7.5103(N).設(shè)保持勻加速的時(shí)間為設(shè)保持勻加速的時(shí)間為t,勻加速能達(dá)到的最大速度為勻加速能達(dá)到的最大速度為v1,則則v1=at.汽車(chē)速度達(dá)到汽車(chē)速度達(dá)到v1時(shí)時(shí):P=Fv1. t=P/Fa=6.0104/7.51030.5=16(s)無(wú)花 分析和解答分析和解答汽車(chē)受力如圖汽車(chē)受力如圖4-8,汽車(chē)一開(kāi)始就保持額定汽車(chē)一開(kāi)始就保持額定功率功率,那么它運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)量那么它運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)量(牽引力、加速度、速度牽引力、加速度、速度)是怎是怎樣變化呢樣變化呢? 汽車(chē)先汽車(chē)先 |變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)|勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) 汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí),a=0，此時(shí)，此時(shí)F=f=mg vm=P/mg=6.0105/0.1510310=12(m/s 汽車(chē)汽車(chē)以恒定加速度起動(dòng)后，在達(dá)到最大值之前已經(jīng)歷了兩個(gè)過(guò)以恒定加速度起動(dòng)后，在達(dá)到最大值之前已經(jīng)歷了兩個(gè)過(guò)程程:勻加速變加