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1、首先要突出说明的是选题的现实价值，每一个研究的目的都是为了指导现实生活，一定要讲清本选题的研究有什么实际作用、解决什么问题；其次再写课题的理论和学术价值。8.1.2 功率第八章第八章 机械能守恒定律机械能守恒定律温故知新1.1.当力当力F F和位移和位移 l 同向时：同向时：F FlF F2.2.当力当力F F和位移和位移 l 垂直时：垂直时：W=F0W=F l F FlF F功率01一、功率3.3.单位：在国际单位制中，功率的单位是单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特瓦特，简称，简称瓦瓦，符号是，符号是W W。1W1W1J/s=1Nm/S1J/s=1Nm/S，技术上常用千瓦（技术上常用千瓦
2、（kWkW）1kW1kW1000W=101000W=103 3W W，1 1马力马力=735W=735W 1.1.定义：定义：力对物体做的功力对物体做的功W W，跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t t的比值叫的比值叫功率功率.4.4.物理意义：反映力对物体物理意义：反映力对物体做功的快慢做功的快慢。(表示做功过程中能量转化的快慢表示做功过程中能量转化的快慢)比值定比值定义法义法5.5.说明：功率是标量，说明：功率是标量，计算功率时，计算功率时，一般不带正负号。一般不带正负号。2.2.定义式：定义式：同时这个公式变形后给我们提供同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法，即了一种求功的
3、方法，即 W=pt(单位时间做功的多少单位时间做功的多少)二、平均功率和瞬时功率即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率：平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢描述在一段时间内做功的平均快慢瞬时功率：瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢表示在某一时刻做功的快慢当当 t t 很短很很短很短时，此式表短时，此式表示瞬时功率示瞬时功率当当 t t 表示一段表示一段时间时，此式时间时，此式表示平均
4、功率表示平均功率三、功率的另一种表达式WFlcosPtWPFvcosPtFlcosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtl四、功率与速度的关系PF v cos若若v表示瞬时速度，表示瞬时速度，则则P 表示瞬时功率表示瞬时功率若若 v表示平均表示平均速度，则速度，则P 表表示平均功率示平均功率当当F 和和 v 方向相同时方向相同时(即即=0时时)，对于公式，对于公式 P=F v1.当当P 一定时，一定时，F 和和 v 有什么关系？有什么关系？2.当当F 一定时，一定时，P 和和 v 有什么关系？有什么关系？3.当当v 一定时，一定时，F 和和 P 有什么关系？有什么关系？反比正比正
5、比式中为对物体做功的力，若为发动机，则式中为对物体做功的力，若为发动机，则F指牵引力。指牵引力。五、两个公式的对比PW/tPFv适用适用条件条件(1)(1)功率的定义式，适用于任何情功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均况下功率的计算，一般用来求平均功率功率(2)(2)当时间当时间t t00时，可由定义时，可由定义式确定瞬时功率式确定瞬时功率(1)功率的计算式，仅适用于功率的计算式，仅适用于F与与v同向的情况，同向的情况，若不同向，若不同向，PW/tFlcos/tFvcos (2)v为平均速度时功率为平均功率，为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时为瞬时速度时功率为瞬时功率速度
6、时功率为瞬时功率.联系联系(1)公式公式PFv是是PW/t的推论的推论 (2)功率功率P的大小与的大小与W、t无关无关平均功率与瞬时功率021、平均功率：表示在、平均功率：表示在一段时间内一段时间内力对物体做功的平均快慢力对物体做功的平均快慢公式公式为力与平均速度之间的夹角；为力与平均速度之间的夹角；式中：式中：F为恒力（合力、平均力）；为恒力（合力、平均力）；2.瞬时功率：表示在瞬时功率：表示在某一时刻某一时刻力对物体做功的快慢力对物体做功的快慢公式：公式：v为某时刻的瞬时速度为某时刻的瞬时速度为力与瞬时速度之间的夹角；为力与瞬时速度之间的夹角；式中：式中：F为某时刻的力（可以是恒力，也可以
7、是变力）为某时刻的力（可以是恒力，也可以是变力）当当t 0时，时，表示瞬时功率。表示瞬时功率。3.理解理解F与与v同向时，同向时，=0（此情况较多）（此情况较多）cos=1平均功率：平均功率：瞬时功率：瞬时功率：平均功率平均功率对应一段时间或一段过程。对应一段时间或一段过程。瞬时功率瞬时功率对应运动物体的某一时刻或某一位置。对应运动物体的某一时刻或某一位置。当作用力方向与运动方向一致时，对当作用力方向与运动方向一致时，对 P=Fv 的讨论的讨论2当力当力F一定时，一定时，P与与v成正比，即速度越大，功率越大。成正比，即速度越大，功率越大。vv3.当功率当功率P一定时，一定时，F与与v成反比，即
8、做功的力越大，其速度就越小成反比，即做功的力越大，其速度就越小1.当速度当速度v一定时一定时，F与与P成正比，即做功的力越大，它的功率越大成正比，即做功的力越大，它的功率越大vv一定：一定：FPF一定：一定：PvP一定：一定：思考与讨论【例题例题例题例题】质量质量m=3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间开始运动，运动时间t=3s，求：，求：（1）力）力F在在t=3s内内对物体做的对物体做的功功；（2）力）力F在在t=3s内内对物体做功的对物体做功的平均功率平均功率；（3）力）力F在在3s末末对物体做功的
9、对物体做功的瞬时功率瞬时功率。【答案】（【答案】（1）54 J（2）18W(3)36W【解析】物体在水平力【解析】物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度a=F/m=2m/s2物体在物体在3 s3 s末的速度末的速度v=at=6v=at=6/s/s物体在物体在3 s3 s内的位移内的位移s=ats=at2 2/2=9 m/2=9 m（1 1）力）力F F做的功做的功W=Fs=69 J=54 JW=Fs=69 J=54 J（2 2）力）力F F在在3 s3
10、 s内的平均功率内的平均功率P=W/t=18W(P=W/t=18W(或）或）（3）3 s末力末力F的瞬时功率的瞬时功率P=Fv=66 W=36 W【变式训练变式训练】质量为质量为m2 kg 的木块在倾角的木块在倾角37足够长的斜面上由静止开始下滑，木块与足够长的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：已知：sin 370.6，cos 370.8，取，取g10 m/s2，求：，求：(1)前前2 s 内摩擦力的功率；内摩擦力的功率；(2)前前2 s 内重力的功率；内重力的功率；(3)2 s 末重力的瞬时功率；末重力的瞬时功率；(4)前前2s 内合外力的功率
11、。内合外力的功率。【例题例题】有三个相同的小球，求从同一高度出发点到落地面上重力的平均功率有三个相同的小球，求从同一高度出发点到落地面上重力的平均功率P P1 1、P P2 2、P P3 3的大小关系（忽略空气阻力）的大小关系（忽略空气阻力）mgv0mgmgv0【拓展拓展】求三个小球落地时重力的瞬时功率求三个小球落地时重力的瞬时功率P P1111、P P2222 、P P3333的大小关系？的大小关系？因为因为 ，W1=W2=W3,t1=t2t3所以所以P1=P2P3额定功率和实际功率03一、额定功率和实际功率1.1.额定功率：额定功率：是指机器正常是指机器正常工作时的最大输出功率，也工作时的
12、最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。就是机器铭牌上的标称值。2.2.实际功率：实际功率：是指机器在是指机器在工作中实际输出的功率。工作中实际输出的功率。（额定功率是动力机器重要的性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的）二、几 点 说 明2.2.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：上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，汽车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起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。1.1.
13、机机器器不不一一定定在在额额定定功功率率下下工工作作，机机器器正正常常工工作作时时实实际际功功率率总总是是小小于于或或等等于于额额定定功功率率，机机器器只只能能在在短短暂暂时时间间内内实实际际功功率率略略大大于于额额定定功功率率，但但不不允允许许长长时时间超过额定功率间超过额定功率。三、功 率 与 机 械 效 率 的 区 别1.功率功率是描述物体做功快慢程度的物理量是描述物体做功快慢程度的物理量或或2.机械效率机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量是描述机械做功时有效利用率的物理量典例分析041下列有关功和功率的说法正确的是（）A功是矢量，功的正负表示功的方向B功的正负是由位移和力的方向共
14、同决定的C由功率公式可知做功的时间越长，功率一定越小D由公式可知牵引力与速度成反比B2如图所示，物体在大小为8N、方向与水平地面成角的拉力F作用下，3s内水平向右运动6m，此过程中拉力F对物体做的功和平均功率分别是（）A24J、8W B48J、8WC24J、16W D48J、16WA3关于某力做功的功率，下列说法正确的是（）A该力越大，其功率就越大B该力做的功越多，其功率就越大C功率越大说明该力做功越快D功率越小说明该力做的功越少C4汽车在启动后的最初10s内，发动机共做了的功，由此可以判断，发动机（）A第10s内必定做的功B此后的10s内，必定再做的功C这内的平均功率必定是D第末的瞬时功率必
15、定是C5人利用手推车搬运货物，手推车车沿水平方向以速度v做匀速直线运动，如图所示，已知推力F斜向下且与水平方向夹角为，下列说法正确的是（）A手推车受到的支持力大小为FsinB手推车受到的阻力大小FcosC推力的功率为FvD无论推力与水平方向夹角多大，都可以推车前进B6质量为2吨的汽车，发动机的额定功率为30kW，在水平路面上能以72km/h的最大速度匀速行驶，则汽车在该路面行使时所受阻力为（）A1.5103NB2103NC5103ND6103NA检 测051某高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，如图所示是该工人运动全过程的图像
16、。已知工人的质量m=70kg，g取10m/s2，则下列说法错误的是（）A发生险情处离地面的高度为45mB加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为280NC整个过程中工人所受重力做功为31500JDt=4s时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为630WD2图甲所示是采用36V、10Ah电池和180W额定功率电机设计的无人配送小车，车重为60kg，载重40kg。在某次进行刹车性能测试时，其位移x与时间t的关系可用图乙所示的图像表示，则下列说法正确的是（）A小车运动的加速度大小为B小车运动的初速度大小为6m/sC前2s内小车的位移大小为4mD前2s内合力对小车做功的平均功率为1200WB3如图甲所示，一个倾角为的斜面固定在地面上，一辆质量为m的汽车由静止以额定功率P驶上斜面，汽车行驶的最大速度为v1；如图乙所示，若汽车从斜面顶端由静止以额定功率P向下运动，汽车行驶的最大速度为v2.已知汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A汽车均做匀加速直线运动B最大行驶速度v1大于v2C阻力大小为D额定功率大小为D正确4如图所示，B为半径为R的竖直光滑圆弧的左端点，B点和圆心C连线与
