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1、 20042004年年9 9月月2626日中国日中国上海承办上海承办F F1 1方方程式赛车比赛。喜欢赛车的同学有程式赛车比赛。喜欢赛车的同学有没有注意到这样的细节，如果有的没有注意到这样的细节，如果有的车辆上装了摄像机，那么没装的赛车辆上装了摄像机，那么没装的赛车上也要加载与摄像机同质量的配车上也要加载与摄像机同质量的配重。以保证比赛的公平性。重。以保证比赛的公平性。思考：为何这么做？思考：为何这么做？第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律 一台甲起重机在一台甲起重机在 1min 1min 内把内把1 1吨的货物匀吨的货物匀速高了速高了10m10m。另一台起重机乙在。另一台起重机乙在 3
2、0s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速高了吨的货物匀速高了10m10m。 1 1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 2 2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？、这两个起重机做功的快慢有什么关系？ 3 3、你是怎么比较它们做功快慢的？、你是怎么比较它们做功快慢的？做功相同，时间越短，做功越快做功相同，时间越短，做功越快相同相同乙比甲快乙比甲快 思考与讨论思考与讨论 一台乙起重机在一台乙起重机在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀吨的货物匀速提高了速提高了10m10m。另一台起重机丙在。另一台起重机丙在 30s 30s 内内把把1 1吨的货
3、物匀速提高了吨的货物匀速提高了5m5m。 1 1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 2 2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？、这两个起重机做功的快慢有什么关系？ 3 3、你是怎么比较它们做功快慢的？、你是怎么比较它们做功快慢的？时间相同，做的功越多，做功越快时间相同，做的功越多，做功越快乙大于丙乙大于丙乙比丙快乙比丙快 思考与讨论思考与讨论功率2、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，1W1J/s 技术上常用千瓦（技术上常用千瓦（kW）作为功率的单）作为功率的单位，位
4、，1kW1000W 1、定义：功跟完成这些功所用时间的比值，、定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。叫做功率。 3、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。PtW比值法比值法4、功率是功率是标量标量额定功率、实际功率1 1、额额定定功功率率：是是指指机机器器正正常常工工作作时时的的最最大大输输出功率出功率，也就是机器铭牌上的标称值。，也就是机器铭牌上的标称值。2 2、实实际际功功率率：是是指指机机器器在在工工作作中中实实际际输输出出的的功率功率。3 3、注注意意：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
5、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间超超过过额额定功率。定功率。 说明 在日常生活中，我们经在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。指某个力对物体做功的功率。 例如：例如：汽车的功率就是汽车的功率就是汽车牵引力的功率汽车牵引力的功率，起重机起重机吊起货物的功率就是钢绳拉吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率力的功率。练习1.1.关于功率，下列说法中正确的是关于功率，下列说法中正
6、确的是 A A、功率是说明做功多少的物理量、功率是说明做功多少的物理量 B B、功率是说明力做功快慢的物理量、功率是说明力做功快慢的物理量 C C、做功时间越长，功率一定小、做功时间越长，功率一定小 D D、力做功越多，功率一定大、力做功越多，功率一定大某人用同一水平力某人用同一水平力F F 先后两次拉同一物先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离距离l l ，第二次使此物体沿粗糙水平也，第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离前进距离l l ，若先后两次拉力做的功为，若先后两次拉力做的功为W W1 1和和W W2 2 ，拉力做功的功率是，拉力做功的功
7、率是P P1 1和和P P2 2 ，则，则A、W1=W2，P1=P2 B、W1=W2，P1P2 C、W1W2，P1P2 D、W1W2，P1=P2平均功率、瞬时功率即使是同一个力做功，做功的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。时间内力对物体做功的平均功率。 平均功率：描述在一段时间内做功的平均快平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢慢 瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢PtW当当 t 很短很短很短很短时，此式表示时
8、，此式表示瞬时功率瞬时功率当当 t 表示一段表示一段时间时，此式时间时，此式表示平均功率表示平均功率功率的另一种表达式WFlcosPtWPFvcosPtFlcosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtl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
9、系？有什么关系？当当F与与v同方同方向时（向时（0），），PFv功率与速度的关系思考思考: :为什么大货车上坡时速度要比在平地为什么大货车上坡时速度要比在平地上行驶的速度小得多呢？上行驶的速度小得多呢？ 当机械发动机的功率一定时，牵引力与速当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力，也可以通过减小牵引力来提高速度。引力，也可以通过减小牵引力来提高速度。 2004 2004年年9 9月月2626日中国日中国上海承办上海承办F1F1方方程式赛车比赛。喜欢赛车的同学有没有程式赛车比赛。喜欢赛车的同学有没有注意到这样的细节，如果
10、有的车辆上装注意到这样的细节，如果有的车辆上装了摄像机，那么没装的赛车上也要加载了摄像机，那么没装的赛车上也要加载与摄像机同质量的配重。以保证比赛的与摄像机同质量的配重。以保证比赛的公平性。公平性。功率与速度的关系思考：为何这么做？思考：为何这么做？解：解：课本例题由由P = =Fv 得得匀速行使时匀速行使时, 汽车的牵引力汽车的牵引力F = =F阻阻= = 1800N某型号汽车发动机的额定功率为某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面在水平路面上行使时受到的阻力是上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力
11、下在同样的阻力下,如果行使如果行使速度只有速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少发动机输出的实际功率是多少?FP v = =180060000= m/s=33.3m/s=120km/hv=54km/h=15m/s以较低的速度行使时以较低的速度行使时, P =Fv =180015W=27kW注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率2 2、定义式：、定义式： 小结PtW1 1、物理意义：表示做功快慢的物理量、物理意义：表示做功快慢的物理量3、计算式：、计算式：P = F v cos该式一般用于求该式一般用于求平均功率平均功率4 4、单位：在国际单位制中、单
12、位：在国际单位制中 瓦特瓦特 W该式一般用于求该式一般用于求瞬时功率瞬时功率类型类型1 1：机车以恒定功率：机车以恒定功率 P 启动启动附：机车启动问题PF v发动机的发动机的实际功率实际功率发动机的牵引力发动机的牵引力机车的瞬机车的瞬时速度时速度当当F=F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速vFvPamFF阻阻vmF阻阻P加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动机车以恒定功率启动的机车以恒定功率启动的v t 图图附：机车启动问题 先做加速度逐渐减小的变加速直线运先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度动，最终以速度
13、做匀速直线运动。做匀速直线运动。vmF阻阻Pvt0vm类型类型2 2：机车以恒定加速度：机车以恒定加速度 a 启动启动附：机车启动问题当当F= F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速FvP额额amFF阻阻vvmF阻阻P额额加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动amFF阻阻FvPF v当当P= P额额时，保时，保持持P额额继续加速继续加速匀加速直线运动匀加速直线运动机车以恒定加速度启动的机车以恒定加速度启动的v t 图图附：机车启动问题 先做匀加速直线运动，再做加速度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，最终以速逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。vt0vmF阻阻P额额vm
