《1.3功率》 教學(xué)課件

8.1.3功率CONTENTS01功率02功率的另一種表達(dá)式03平均功率與瞬時(shí)功率04目錄額定功率和實(shí)際功率

力對(duì)物體做功的求解公式是什么？知識(shí)回顧物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度

(表示做功的多少或能量轉(zhuǎn)化的多少)W=Flcosα“l(fā)cosα”整體也可稱為力方向上的位移幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功W總

=F合

lcosαW總

=W1+W2+W3+······1.一臺(tái)起重機(jī)甲在1min內(nèi)把1噸的貨物勻速提到預(yù)定的高度。另一臺(tái)起重機(jī)乙在

30s

內(nèi)把1噸的貨物勻速提到相同的高度。FM1minFM30s想一想哪一個(gè)做功快呢？做功相同，時(shí)間越短，做功越快導(dǎo)入新課2.一臺(tái)起重機(jī)甲在30s

內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了10m。另一臺(tái)起重機(jī)乙在

30s

內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了5m。FM10mFM5m想一想哪一個(gè)做功快呢？時(shí)間相同，做的功越多，做功越快方法：物理上采用的是利用單位時(shí)間內(nèi)做功的多少來度量做功的快慢01功率第八章機(jī)械能守恒定律1.定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值，叫做功率。3.國際單位：瓦特，簡稱瓦，符號(hào)是W1W＝1J/s=1N?m/S.

常用單位：千瓦（kW），1kW＝1000W=103W；1馬力=735瓦4.物理意義：描述物體做功快慢的物理量。

（P越大——做功越快）5.功率是標(biāo)量。表示做功過程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。2.定義式：一、功率(單位時(shí)間做功的多少)比值定義法長時(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kW萬噸豪華游輪的功率可達(dá)1萬kW以上小資料02功率的另一種表達(dá)式第八章機(jī)械能守恒定律二、功率的另一種表達(dá)式（功率與速度的關(guān)系）vFαv1v2FαvF2F1P＝vFcosαP＝Fvcosα“vcosα”整體可稱為力方向上的速度P＝Fv

cosα（α是F與V的夾角）各量的含義：①式中Ｆ為對(duì)物體做功的力，若為發(fā)動(dòng)機(jī)，則F指牽引力。②式中v為物體的運(yùn)動(dòng)速度，可以是瞬時(shí)速度,也可以是平均速度大小。③式中α為F與v的夾角，當(dāng)α=0°時(shí)，P=FV03平均功率與瞬時(shí)功率第八章機(jī)械能守恒定律三、平均功率與瞬時(shí)功率1、平均功率：表示在一段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均快慢公式

為t時(shí)間內(nèi)的平均速度α為力與平均速度之間的夾角；式中：F為恒力（合力、平均力）；2.瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻力對(duì)物體做功的快慢公式：v為某時(shí)刻的瞬時(shí)速度α為力與瞬時(shí)速度之間的夾角；式中：F為某時(shí)刻的力（可以是恒力，也可以是變力）★當(dāng)t0時(shí)，表示瞬時(shí)功率。3.理解①F與v同向時(shí)，α=0°（此情況較多）cosα=1平均功率：瞬時(shí)功率：②平均功率對(duì)應(yīng)一段時(shí)間或一段過程。

瞬時(shí)功率對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)物體的某一時(shí)刻或某一位置。當(dāng)作用力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，對(duì)P=Fv的討論2當(dāng)力F一定時(shí)，P與v成正比，即速度越大，功率越大。vv3.當(dāng)功率P一定時(shí)，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小1.當(dāng)速度v一定時(shí)，F(xiàn)與P成正比，即做功的力越大，它的功率越大vv一定：F∝PF一定：P∝vP一定：例1、質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=3s，求：（1）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體做的功；（2）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體做功的平均功率；（3）力F在3s末對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率?！敬鸢浮浚?）54J（2）18W(3)36W【解析】物體在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，可求出加速度a=F/m=2m/s2物體在3s末的速度v=at=6ｍ/s 物體在3s內(nèi)的位移s=at2/2=9m（1）力F做的功W=Fs=6×9J=54J（2）力F在3s內(nèi)的平均功率P=W/t=18W(或）（3）3s末力F的瞬時(shí)功率P=Fv=6×6W=36W【變式1】質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°足夠長的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，求：(1)前2s內(nèi)摩擦力的功率；(2)前2s內(nèi)重力的功率；(3)2s末重力的瞬時(shí)功率；(4)前2s內(nèi)合外力的功率。例2、有三個(gè)相同的小球，求從同一高度出發(fā)點(diǎn)到落地面上重力的平均功率P1、P2、P3的大小關(guān)系（忽略空氣阻力）mgv0mgmgv0拓展、求三個(gè)小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率P11、P22

、P33的大小關(guān)系？因?yàn)?，W1=W2=W3,t1=t2＜t3所以P1=P2＞P304額定功率和實(shí)際功率第八章機(jī)械能守恒定律四、額定功率和實(shí)際功率1、額定功率：是指機(jī)器正常工作（即額定轉(zhuǎn)速下）時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。（額定功率是動(dòng)力機(jī)器重要的性能指標(biāo),一個(gè)動(dòng)力機(jī)器的額定功率是一定的）2、實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。3、機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許長時(shí)間超過額定功率。（2）機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。起重機(jī)調(diào)起貨物的功率指鋼繩拉力的功率。4、說明：（1）實(shí)際功率大于額定功率：超負(fù)荷，會(huì)損壞機(jī)械，只能較短時(shí)間。實(shí)際功率等于額定功率：滿負(fù)荷

在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對(duì)物體做功的功率。

起重機(jī)調(diào)起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。汽車的功率就是汽車牽引力的功率99瓦70瓦

7000-23000瓦瓦小試身手××√√××1.物體A、B質(zhì)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，由靜止開始都通過了相同的位移s，()A．力F對(duì)A做功較多，做功的平均功率也較大

B．力F對(duì)B做功較多，做功的平均功率也較大

C．力F對(duì)A、B做的功和做功的平均功率都相同

D．力F對(duì)A、B做功相等，但對(duì)A做功的平均功率較大FAAFBBD課堂練習(xí)2.設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與其速度的平方成正比，若飛機(jī)以速度v勻速飛行，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，則飛機(jī)以2v勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（）

A．2PB．4PC．8PD．無法確定C

3.機(jī)車從靜止開始沿平直軌道做勻加速運(yùn)動(dòng)，所受阻力始終不變，在此過程中，下列說法正確的是（）A.機(jī)車輸出功率逐漸增大B.機(jī)車輸出功率不變C.在任意兩相等的時(shí)間內(nèi)，機(jī)車動(dòng)能變化相等D.在任意兩相等的時(shí)間內(nèi)，機(jī)車動(dòng)量變化的大小相等AD4.某人用同一水平力F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)s距離，第二次使此物體沿粗糙水平面也前進(jìn)s距離，若兩次拉力做的功分別為W1和W2，拉力做功的功率分別是P1和P2，則()A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1＞P2

C.W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D.W1＞W(wǎng)2，P1=P2B解：由P=Fv得勻速行使時(shí),汽車的牽引力F=F阻=1800N5、某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,在水平路