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1、第三节 功率,学习目标： 1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率 2.掌握平均功率和瞬时功率的计算方法 3.知道机械的额定功率和实际功率的区别 重点难点： 1.平均功率和瞬时功率的计算方法 2.机车两种方式启动问题的求解,复 习：,一、功的概念： 如果一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生一段位移，这个力对物体做了功。,二、功的计算式：,三、各种能量的转化需要靠力做功来实现,一台耕地机一天能耕地约20亩田地,一头牛一天能耕地五亩田地,谁做的功快?,一部收割机一天能收割数十亩水稻,一个农民一天能收割一亩水稻,谁做的功快?,谁做的功快?,老农挑水,抽水机抽水,2.功率的单位:,瓦特（W）
2、,1.物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量。,(单位时间做功的多少),一、功率：,力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率,定义式：,4.功率的另一表达式,v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小 是F与v方向的夹角,3.P=W/t求出来的是力在一段时间内做功的平均快慢程度，即平均功率。,1.平均功率：描述在一段时间内做功的 平均快慢,2.瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢,二、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）,例、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
3、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。,【答案】54J，18W ，36W,解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3s a=F/m=2m/s2 ;s=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s (1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P1=FVt=36W,三.额定功率和实际功率,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。,
4、说 明：,1.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。 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,高 中 物 理 （ 必修2 ）,2.功率和机械效率区别,功率是描述物体做功快慢程度的物理量,机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量,四 .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额启动; 2、在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。,以额定功率P额启动,瞬时速度 V,牵引力 F,
5、加速度 a ,Ff a0,F=f，a=0 V最大,结论：在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最大。,瞬时速度 V,牵引力 F,加速度 a ,Ff a0,F=f，a=0 V最大,变加速,匀速,以额定功率P额启动,练习、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,例：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: 汽车所能达到的最大速度是多大？
6、 当汽车的速度为5m/s时加速度多大？ 当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？,12m/s,4m/s,1.4m/s2,1、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=0,注意：发动机的功率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,Ff,以恒定的牵引力F启动,2、当F=f时速度最大,1、先匀加速再变加速最后匀速,例2：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。 若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ 汽车所能达到的最大速度是
7、多大？,F=7500N,v=8m/s,t=16s,问题讨论：机车起动,2、机车以恒定加速度的起动过程,0t1阶段，机车匀加速,v 增大,P 增大,t1时刻，机车达额定功率,t1 t2阶段，机车以额定功率继续加速，同情况1,v 增大，F减小，一直到a = 0,第一种情况： 汽车以恒定功率启动,第二种情况： 汽车以恒定加速度启动,共同点:当F牵=f阻,a=0,汽车做匀速直线运动时,V到达最大值,P=P额,当汽车发动机的功率一定时，根据P=Fv知，牵引力与速度成反比，所以通过减小速度来增大牵引力，使汽车能顺利上坡。,1、汽车上坡时，司机一般要“换挡”减小车速，使汽车以较小的速度爬坡，为什么呢？请用今天所学的知识加以解释。,2、汽车上坡时，若不减小车速，司机应采取什么措施？为什么？,加大油门，增大输出功率，来获得较大的牵引力。,三 联系实际 学以致用,
