内容正文:
8.1 功与功率
复习回顾
功
1.做功两要素:
W = F l cosα
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积
2.公式:
力和力的方向上的位移
4.标矢性:
标量,但有正负之分.
3.公式适用条件:
恒力做功
5.总功:
W总=W1+W2+……+Wn
W总=F合 lcosα
3.公式:
4.单位:
瓦特(W)
2.定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值
1.物理意义:是表示力对物体做功快慢的物理量。
一、功率
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【例题】如图所示,位于水平面上的物体A,在斜向上的恒定拉力作用下,正以v=2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100N,方向与速度v的夹角为37°,求:
⑴物体向右运动10s的过程中,拉力F对它做多少功?
⑵拉力F对物体做功的功率是多大?
(sin370=0.6,cos370=0.8)
W=1600J P= 160W
拉力的功率变化吗?如果物体做匀加速直线运动,如何求解瞬时功率?
二、功率和速度的关系
力对物体所做功的功率,等于力的大小、速度的大小、力与速度夹角余弦这三者的乘积
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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
讨论:
分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时功率?
三、平均功率和瞬时功率
1.求平均功率
(v是平均速度)
2.求瞬时功率
(v是瞬时速度)
比较常用
三、平均功率和瞬时功率
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【当堂检测】1.关于功率以下说法中正确的是
A、据 P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大
B、据 P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比
C、据 P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功, 就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率
D、根据 P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比。
D
【当堂检测】2.同一恒力按同样方式施于静止物体上,使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时,恒力的功和平均功率分别为w1、p1和w2、p2,则二者的关系是
A.W1>w2 、 p1>p2 B.W1=w2、p1<p2
C.W1=w2 、 p1>p2 D. W1<w2 、 p1<p2
B
【当堂检测】3.质量m=3kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑的水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:
(1)力F在t=3s内对物体做的功;
(2)力F在t=3s内对物体做功的平均功率;
(3)力F在3s末对物体做功的瞬时功率.
解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3s
a=F/m=2m/s2 ;s=v0t+1/2at2=9m,v=v0+at=6m/s
(1)W=FS=54J (2)P=W/t=18W (3)P1=FV=36W
【巩固训练】1.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上,从t=0开始,将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上,在t=T时刻F的功率是
A. B. C. D.
C
【巩固训练】2.一个质量是1.0kg的物体,从地面上方30m高处开始做自由落体运动。(g取10m/s2)
(1)前2s内重力对物体做功的功率是多大?
(2)第2s末重力对物体做功的功率是多大?
1.功率是表示物体做功快慢的物理量
2.定义式:
3.功率的另一表达式:
该式用于求瞬时功率、平均功率
该式一般用于求平均功率
小 结
同学们
再见!
谢谢指导
v
汽车的功率
P = F v
汽车功率
牵引力
瞬时速度
P = F v
v
汽车启动的情况有两种:
1、以额定功率P额启动;
2、在恒定的牵引力F作用下启动。
一、以额定功率P额启动
v
瞬时速度
V↑
牵引力
F↓
加速度
a ↓
F>Ff
a>0
F=Ff,a=0
V最大
结论:在额定功率下,当汽车做匀速运动时,速度最快。
v
瞬时速度
V↑
牵引力
F↓
加速度
a ↓
F>Ff
a>0
F=Ff,a=0
V最大
变加速
匀速
一、以额定功率P额启动
【当堂检测】1.静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动,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
√
加速度a一定
速度v
v=at
牵引力不变
匀加速直