内容正文:
第2节 功 率 学案
学习目标:
1. 理解功率概念及额定功率和实际功率的定义;
1. 会利用P=W/t,P=FV进行相关的计算;
1. 掌握汽车实际运动过程中涉及功率的相关问题分析
基础知识:
一、功率的含义
1.定义:力所做的功W与完成这些功所用时间t的比值.
2.公式:定义式为P=.
3.物理意义:功率是表示做功快慢的物理量,功率大表示做功快,即单位时间内做功多.
4.单位:功率的单位在国际单位制中用瓦特表示,简称瓦,符号为W,1 W= 1 J/s.
二、功率与力、速度的关系
1.关系式
当恒力的方向与物体的运动方向相同时,P=Fv.
2.公式P=Fv中各物理量间的关系
(1)功率P一定时,物体的运动速度v与力F成反比.
(2)物体的运动速度v一定时,功率P与力F成正比.
(3)力F一定时,功率P与物体的运动速度v成正比.
3.四种功率
平均功率
P=求的是t时间内的平均功率;P=Fvcos α中,若v为平均速度,则P就是平均功率
瞬时功率
P=Fvcos α中,若v为瞬时速度,则P为瞬时功率
额定功率
机械长时间工作时的最大允许功率
实际功率
机械实际工作时消耗的功率,实际功率一般要小于或等于额定功率,尽量避免超过额定功率
重难点理解:
一、对公式P=和P=Fv的理解
1.公式P=和P=Fv的比较
P=
P=Fv
适用
条件
(1)功率的定义式,适用于任何情况下功率的计算,一般用来求平均功率
(2)当时间t→0时,可由定义式确定瞬时功率
(1)功率的计算式,仅适用于F与v同向的情况,一般用来求瞬时功率
(2)当v为平均速度时,所求功率为平均功率
联系
公式P=Fv是P=的推论
2.公式P=Fv中三个量的制约关系
定值
各量间的关系
应用
P一定
F与v成反比
汽车上坡时,要增大牵引力,应换低速挡减小速度
v一定
F与P成正比
汽车上坡时,要使速度不变,应加大油门,增大输出功率,获得较大牵引力
F一定
v与P成正比
汽车在高速路上,加大油门增大输出功率,可以提高速度
二、机车启动问题
1.两种启动过程对比
两种方式
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
P-t图和v-t图
牵引力的变化图像
OA段
过程分析
v↑⇒F=↓⇒
a=↓
a=不变⇒F不变
P=Fv↑直到P额