2023學(xué)年完整公開(kāi)課版《功率》

第3節(jié)：功率一臺(tái)耕地機(jī)一天能耕地約20畝田地一頭牛一天能耕地2畝田地誰(shuí)做功更快？一部收割機(jī)一天能收割數(shù)十畝水稻一個(gè)農(nóng)民一天能收割一畝水稻誰(shuí)做功更快？抽水機(jī)抽水人挑水誰(shuí)做功更快？如何判斷做功快慢？一、功率1定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值，叫作功率。2公式：1W＝1J/s3物理意義：反映物體做功的快慢。4單位：瓦特（國(guó)際單位制）,簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W5功率是標(biāo)量長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率為數(shù)10W，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員可達(dá)1kW長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百瓦鯨游動(dòng)時(shí)功率可達(dá)350kW小汽車的功率為數(shù)十千瓦至兩百千瓦高速列車的功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)kW萬(wàn)噸豪華游輪的功率可達(dá)1萬(wàn)kW以上小資料動(dòng)力系統(tǒng)：8臺(tái)蒸汽輪機(jī)149兆瓦200000馬力續(xù)航力：7000海里/18節(jié)3850海里/32節(jié)一個(gè)物體在水平恒力F的作用下，以速度v勻速直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，在這段時(shí)間t內(nèi)恒力F做功的功率多大二、功率與速度的關(guān)系S四、功率和速度的關(guān)系W＝FlcosαP＝tWP＝FvcosαP＝tFlcosαvFαFαvF2F1P＝vFcosαP＝Fvcosαv＝tlv1v2平均功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢分別可以用哪個(gè)公式求平均功率和瞬時(shí)功率？平均功率與瞬時(shí)功率1求平均功率（v是平均速度）2求瞬時(shí)功率（v是瞬時(shí)速度）比較常用1質(zhì)量為2g的物體，受到24N的豎直向上的拉力作用，由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)了5s，求：取g＝10m/s215s內(nèi)拉力對(duì)物體所做的功；25s內(nèi)拉力的平均功率；35s末拉力的瞬時(shí)功率。解：首先分析物體的受力情況，如圖所示，其中F為拉力，mg為重力，物體受一個(gè)大小為4N的合力，方向向上由牛頓第二定律得物體的加速度25s內(nèi)拉力的平均功率為P＝Fv＝24×5W＝120W35s末拉力的瞬時(shí)功率為P＝Fv＝24×10W＝240W15s內(nèi)拉力F對(duì)物體所做的功為W＝Fs＝24×25J＝600J1質(zhì)量m=2g的木塊在傾角為37°的斜面上由靜止開(kāi)始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為05。已知：sin37°=06，cos37°=08，g=10m/s2。求：（1）前2s內(nèi)重力做的功。（2）前2s內(nèi)重力的平均功率。（3）2s末重力的瞬時(shí)功率。（1）48J（2）24W（3）48W額定功率：是指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，機(jī)器銘牌上會(huì)有標(biāo)記。額定功率與實(shí)際功率實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短時(shí)間內(nèi)使實(shí)際功率略大于額定功率，不允許長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率工作。汽車在行駛的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率等于額定功率。汽車加速運(yùn)動(dòng)的情況有兩種：汽車的功率汽車的功率汽車的牽引力汽車的瞬時(shí)速度1以額定功率P額啟動(dòng);2在恒定的牽引力F作用下啟動(dòng)。瞬時(shí)速度v↑牽引力F↓加速度a↓F額>f阻a>0F額=f阻，a=0v最大結(jié)論：在額定功率下，當(dāng)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度最快。以額定功率P額啟動(dòng)瞬時(shí)速度v↑牽引力F↓加速度a↓F額>f阻a>0F額=f阻，a=0v最大變加速勻速以額定功率P額啟動(dòng)vmvtO例2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60W，車的質(zhì)量為5t，在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的01倍，g=10m/s2。汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后:1汽車所能達(dá)