高一物理-功率 (1)課件

功率

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。1、這兩個(gè)起重機(jī)對(duì)貨物做功的大小有什么關(guān)系？

2、這兩個(gè)起重機(jī)做功的快慢有什么關(guān)系？3、你是怎么比較它們做功快慢的？

做功相同，時(shí)間越短，做功越快相同乙比甲快

思考與討論一

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。1、這兩個(gè)起重機(jī)對(duì)貨物做功的大小有什么關(guān)系？

2、這兩個(gè)起重機(jī)做功的快慢有什么關(guān)系？3、你是怎么比較它們做功快慢的？

時(shí)間相同，做的功越多，做功越快甲大于乙甲比乙快

思考與討論二1、定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值，叫做功率．公式表示：2、物理意義：反映力對(duì)物體做功的快慢。

3、功率的單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W，1W＝1J/s技術(shù)上常用千瓦（kW）作為功率的單位，

1kW＝1000W．1馬力=735瓦特

一、功率二、額定功率和實(shí)際功率

1、額定功率：是指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值．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(zhǎng)時(shí)間超過額定功率．說(shuō)明

在日常生活中，我們經(jīng)常說(shuō)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。例如：汽車的功率就是汽車牽引力的功率，起重機(jī)調(diào)起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。三、平均功率和瞬時(shí)功率

即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的功率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率。1、平均功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢

t表示一段時(shí)間時(shí)，表示平均功率2、瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢t當(dāng)很短很短時(shí)，表示瞬時(shí)功率功率的另一種表達(dá)式因?yàn)樗运?、功率與速度的關(guān)系

功率的一般計(jì)算公式P=Fvcosα在作用力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)P=Fv

若v表示平均速度，則P表示平均功率若v表示瞬時(shí)速度，則P表示瞬時(shí)功率

在作用力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)

P=Fv

1、當(dāng)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。當(dāng)交通工具的功率一定時(shí)，要增大牽引力，就要減小速度。所以汽車上坡時(shí)，司機(jī)用換檔的辦法減小速度來(lái)得到較大的牽引力。

2、當(dāng)F一定時(shí)，P與v成正比.即速度越大，功率越大。起重機(jī)吊起同一物體時(shí)以不同的速度勻速上升，輸出的功率不等，速度越大，起重機(jī)輸出的功率越大。

3、當(dāng)v一定時(shí)，F(xiàn)和P成正比.即做功的力越大，它的功率就越大。

汽車從平路到上坡時(shí)，若要保持速率不變，必須加大油門，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)得到較大的牽引力。［例1］質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑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)物體所做的功。（2）力F在t=3s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。（3）在3s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。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，則：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（3）3s末力F的瞬時(shí)功率P=Fv=6×6W=36W例2、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，那么(D）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FAFB五、關(guān)于機(jī)車的起動(dòng)問題：1、以額定功率起動(dòng)

這種起動(dòng)只有一個(gè)過程，在此過程中，機(jī)車不斷加速，因?yàn)殚_始時(shí)機(jī)車已經(jīng)達(dá)到最大功率，所以在速度不斷增大的時(shí)候，牽引力F會(huì)不斷減小，加速度a也不斷減小，但因?yàn)榧铀俣鹊姆较蚝退俣鹊姆较蛳嗤?，所以無(wú)論加速度a怎樣小，速度ｖ也是增加的。起動(dòng)過程結(jié)束的標(biāo)志就是“速度不變”。2、以恒定加速度啟動(dòng)

“過程１”是真正的勻加速過程，在此過程中，速度由零開始不斷增加，功率也由零開始逐漸增加；因?yàn)榧铀俣仁遣蛔兊?，所以在此過程中牽引力也是不變的（因?yàn)榧铀俣萢是由牽引力F和阻力f的合力除以質(zhì)量m得到的）。此過程的結(jié)束就是第二個(gè)過程的開始，以“功率P達(dá)到最大，但速度沒有達(dá)到最大”為標(biāo)志。在“過程２”中因?yàn)檫€有加速度的存在，所以速度ｖ會(huì)不斷增加，在功率P不變的情況下，根據(jù)P＝Fv，就可知道牽引力F不斷減小，加速度a也相應(yīng)減小。第二過程結(jié)束的標(biāo)志就是“機(jī)車的功率最大，速度也是最大”，到此為止，整個(gè)起動(dòng)過程結(jié)束。再以后，機(jī)車將以勻速直線運(yùn)動(dòng)，功率不變。例3、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，g取10ｍ/s2，問：(1)汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?(2)若汽車保持0.5ｍ/s2的加速度從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?(3)汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后0.5s內(nèi)牽引力做的功？（4）汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后，汽車的加速度為1m/s2時(shí)汽車的速度？（5）汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后，汽車的速度為10m/s時(shí)汽車的加速度？

（3）汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)(4)(5)小結(jié)1、物理意義：表示做功快慢的物理量2、定義式：