2.功率（教学课件）物理教科版必修第二册

第四章 机械能及其守恒定律 第二节 功率 XXX给你创意和灵感 1 力对物体做功的求解公式是什么？ 知识回顾 物理意义：功是能量转化的量度 (表示做功的多少或能量转化的多少) W=Flcosα “lcosα”整体也可称为力方向上的位移 几个力对物体所做的总功 W总 = F合 l cosα W总 = W1 + W2 + W3 +······ 1.一台起重机甲在 1min 内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提到相同的高度。 F M 1min F M 30s 想一想 哪一个做功快呢？ 做功相同，时间越短，做功越快 导入新课 2.一台起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。 F M 10m F M 5m 想一想 哪一个做功快呢？ 时间相同，做的功越多，做功越快 方法：物理上采用的是利用单位时间内做功的多少来度量做功的快慢 1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。 3.国际单位：瓦特，简称瓦，符号是W 1W＝1J/s=1N•m/S. 常用单位：千瓦（kW），1kW＝1000W=103W； 1马力=735瓦 4.物理意义：描述物体做功快慢的物理量。 （P越大——做功越快） 5.功率是标量。表示做功过程中能量转化的快慢。 2.定义式： 一、功率 (单位时间做功的多少) 比值定义法 常见的功率公式 v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小 α是F与v方向的夹角，当ɑ=00时P=Fv 平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢 瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢 平均功率和瞬时功率 求平均功率： 求瞬时功率： （v是平均速度） （v是瞬时速度） 额定功率vs实际功率 1.额定功率: 2.实际功率: 实际功率应小于或等于额定功率, 不能长时间大于额定功率,否则会损坏机器,应尽量避免。 机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率 机器工作时实际输出的功率 也就是机器铭牌上的标称值。 说 明： 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率，指这个物体的额定功率。 例如： 汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率 起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率 汽车的功率 汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。 P = F v 汽车功率 汽车的牵引力 汽车的瞬时速度 汽车加速运动的情况有两种： 1、以额定功率P启动; 2、在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。 汽车的功率中的几个物理量 P额：额定功率 P:实际功率 F：牵引力 v：瞬时速度 F阻：阻力 1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。 2、达到最大速度时，a=0 F牵=f 注意：发动机的功率是指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。 汽车的两种运动状态 当F=F阻时， a＝0 ，v达到最大 保持 vm 匀速 v F＝ v P a＝ m F－F阻 ↑ → ↓ ↑ → → ↓ ↓ vm＝ F阻 P 加速度逐渐减小的变加速直线运动 匀速直线运动 类型1：机车以恒定功率 P 启动 vm 机车以恒定功率启动的v－ t 图像 vm＝ F阻 P v t 0 先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,最终以速度 做匀速直线运动。 √ 静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（ ） A、列车做匀加速直线运动 B、列车的速度和加速度均不断增加 C、列车的速度增大，加速度减小 D、列车做匀速运动 汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后: ①汽车所能达到的最大速度是多大？ ②当汽车的速度为5m/s时加速度多大？ ③当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？ 12m/s 4m/s 1.4m/s2 当F= F阻时, a＝0 ,v达到最大 保持 vm 匀速 F＝ v P额 a＝ m F－F阻 ↑ → ↓ v ↑ ↓ → → ↓ vm＝ F阻 P额 加速度逐渐减小的变加速直线运动 匀速直线运动 a＝ m F－F阻 → → → → F → v ↑ P＝F v ↑ ↑ → 当P= P额时，保持P额继续加速 匀加速直线运动 类型2：机车以恒定加速度 a 启动 先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。 v t 0 vm＝ F阻 P额 vm 机车以恒定加速度