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1、第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律3 3 3 3功率第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律思考：思考：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1吨的货物从吨的货物从地面运到三楼，地面运到三楼，方式一：搬运工分批搬运，需时间方式一：搬运工分批搬运，需时间3h ；方式二：用一台起重机提升，需时方式二：用一台起重机提升，需时1min ；方式三：用另一台起重机提升，需时方式三：用另一台起重机提升，需时30 s ；上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：1、用不同的方式，对货物所做的功是否
2、相同？、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？3、不同的机器或物体做功有快有慢，怎样比较它们做功的快慢呢、不同的机器或物体做功有快有慢，怎样比较它们做功的快慢呢?相同相同不相同不相同单位时间内做功的多少，即功率单位时间内做功的多少，即功率第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律课前自测课前自测1、关于功率，下列说法中正确的是（、关于功率，下列说法中正确的是（ ） 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、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、做功时间越
3、长，功率一定小、做功时间越长，功率一定小 D、力做功越多，功率一定大、力做功越多，功率一定大B第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律1 1物理意义：反映力对物体做功的快慢。物理意义：反映力对物体做功的快慢。2 2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，叫做功率公式表示：叫做功率公式表示： 3 3、功率的单位：在国际单位制中，功率的单位、功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是是瓦特，简称瓦，符号是W W，1W1W1J/s1J/s 一、功率一、功率P =W t第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律二、额定功率和实际功率二、额定功率和实际
4、功率 1、实际功率：指机器、实际功率：指机器 功率。功率。2、额定功率：指机器、额定功率：指机器 功率，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。在工作中实际输出的在工作中实际输出的正常工作时的最大输出正常工作时的最大输出注意：注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。长时间超过额定功率。第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律三、功率与速度三
5、、功率与速度合作探究合作探究 (阅读教材阅读教材P61内容，推导功率与速度的内容，推导功率与速度的关系式：关系式：PFv )第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律四、平均功率四、平均功率和和瞬时功率瞬时功率平均功率：平均功率：瞬时功率：瞬时功率：P P = =W W t tP = F v （ v v为变速运动时的为变速运动时的平均速度平均速度） P = F v （ v v为变速运动时的为变速运动时的瞬时速度瞬时速度） 1、平均功率：在、平均功率：在某一段时间内某一段时间内力对物体做功的功率；力对物体做功的功率；2、瞬时功率：在、瞬时功率：在某一时刻某一时刻力对物体做功的功率。力对物体做功的
6、功率。第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律说明：说明：对于汽车、火车等交通工具，对于汽车、火车等交通工具，P为牵引力的功率；为牵引力的功率；F为牵引力，为牵引力，V为汽车的速度。对于各种起重机械，为汽车的速度。对于各种起重机械，P为牵引力的功率；为牵引力的功率；F为牵引力，为牵引力，V为货物的速度。为货物的速度。第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律典型例题分析典型例题分析例例1、汽车爬坡时，若坡越陡，爬坡所需的牵引力、汽车爬坡时，若坡越陡，爬坡所需的牵引力就越大。同一辆汽车能够输出的最大功率是有限的，就越大。同一辆汽车能够输出的最大功率是有限的，故在输出功率不能增加的情况下，为了利
7、于爬坡，故在输出功率不能增加的情况下，为了利于爬坡，一般汽车采用的方法是一般汽车采用的方法是( )A减小速度减小速度 B增大速度增大速度 C增大摩擦力增大摩擦力 D减小摩擦力减小摩擦力A第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律例例2 2、质量为、质量为3kg3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6NF=6N的作用下，在的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动运动光滑水平面上从静止开始运动运动, ,时间时间t=3st=3s。求：。求：（1 1）力）力F F在在 t=3s t=3s内对物体所做的功内对物体所做的功（2 2）力）力F F在在 t=3s t=3s内对物体做功的平均功率内对物体做功的
8、平均功率（3 3）力）力F F在在 t=3s t=3s末对物体做功的瞬时功率末对物体做功的瞬时功率第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律例例3、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54kW，水平，水平路面上行使时受到的阻力是路面上行使时受到的阻力是1800N，求：发动机在，求：发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度。在同样的阻力下，额定功率下汽车匀速行使的速度。在同样的阻力下，如果行使速度只有如果行使速度只有36km/h发动机输出的实际功率是发动机输出的实际功率是多少多少? (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)第七章第七章 机械能守恒定律机械
9、能守恒定律当堂检测当堂检测1、D2、（、（1）400J （2）200W （3）400W第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律小小 结结1 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2 2、定义式：、定义式： 该式一般用于求该式一般用于求平均功率平均功率 P = F vP = F v 若若v v表示平均速度，则表示平均速度，则P P表示平均功率表示平均功率 若若v v表示瞬时速度，则表示瞬时速度，则P P表示瞬时功率表示瞬时功率4 4、单位：在国际单位制中、单位：在国际单位制中 瓦特瓦特 W WP P = =W W t t第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律第七
10、章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律实际问题讨论：实际问题讨论：1、汽车起动：、汽车起动：P P = = F F v v 当汽车发动机的输出功率当汽车发动机的输出功率P一定时（额定功率）一定时（额定功率）当汽车发动机当汽车发动机牵引力等于阻力牵引力等于阻力时，汽车有时，汽车有最大最大速度速度汽车速度增大，牵引力减小汽车速度增大，牵引力减小P P = = F F v= = F Ff f vm F-F- F Ff f = = m m a a第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律1 1、一列火车质量为、一列火车质量为 m =2.010 m =2.0106 6 kgkg，机车，机车的额定功率为的
11、额定功率为P=4.010P=4.0106 6 w w，列车以额定功，列车以额定功率运行时受到的阻力是车重的率运行时受到的阻力是车重的0.010.01倍，求：倍，求：（1 1）当速度达到）当速度达到10m/s10m/s时，列车的加速度时，列车的加速度为多大？为多大？（2 2）列车能达到的最大速度。）列车能达到的最大速度。第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律2 2、机车以恒定加速度的起动过程、机车以恒定加速度的起动过程0t1阶段，机车匀加速阶段，机车匀加速v 增大增大P 增大增大t1时刻，机车达额定功率时刻，机车达额定功率t1 t2阶段，机车以额定功阶段，机车以额定功率继续加速，同情况率继续
12、加速，同情况1v 增大，增大，F减小，减小，一直到一直到a = 0t1t2第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律2、汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60kW60kW，汽车质量，汽车质量为为5t5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的车重的0.10.1倍，倍，g g取取1010/s/s2 2，问：，问： 汽车保持额定功率从静止起动后能达到的汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少最大速度是多少? ? 若汽车保持若汽车保持0.50.5/s/s2 2的加速度从静止开始的加速度从静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间做匀加速运动，这一过
13、程能维持多长时间? ? 12m/s 16s 12m/s 16s 第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律说说 明明 在日常生活中，我们经常说某台机器的功在日常生活中，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。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，例如：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起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。率。第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律三、功率与速度三、功率与速度对公式对公式P=Fv的讨
14、论的讨论1 1、当功率、当功率P P一定时，一定时，F F增大，增大，V V减小减小例：汽车上坡例：汽车上坡2 2、当速度、当速度V V一定时，一定时，F F增大，增大，P P增大增大例：汽车从平路到上坡，要保持速度不变，必须加大油门例：汽车从平路到上坡，要保持速度不变，必须加大油门3 3、当力、当力F F一定时，一定时，V V增大，增大，P P增大增大例：汽车在平路上做匀速直线运动例：汽车在平路上做匀速直线运动第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律课堂训练课堂训练 1 1、物体、物体A A、B B质量相同，质量相同，A A放在光滑的水平面上，放在光滑的水平面上，B B放在粗糙的水平面上，
15、在相同的力放在粗糙的水平面上，在相同的力F F作用下，由静作用下，由静止开始都通过了相同的位移止开始都通过了相同的位移. .( )( ) A A力力F F对对A A做功较多，做功的平均功率也较大做功较多，做功的平均功率也较大 B B力力F F对对B B做功较多，做功的平均功率也较大做功较多，做功的平均功率也较大 C C力力F F对对A A、B B做的功和做功的平均功率都相同做的功和做功的平均功率都相同 D D力力F F对对A A、B B做功相等，但对做功相等，但对A A做功的平均功率做功的平均功率较大较大 FAFB A BD第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律例例3 3、质量为、质量为5
16、t5t的汽车在水平路面上以的汽车在水平路面上以2m2m/ /s s2 2的加速度起动，已知汽车运动时所受的加速度起动，已知汽车运动时所受阻力为阻力为1.0 101.0 103 3N N，汽车起动后，汽车起动后1s1s末的瞬末的瞬时功率是多少？时功率是多少？ （g=10m/sg=10m/s2 2 ）第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律3 3、起重机以、起重机以2m/s2m/s2 2的加速度将质量为的加速度将质量为1000kg1000kg的货物由静止开始匀加速向上提升。若的货物由静止开始匀加速向上提升。若g=10m/sg=10m/s2 2，则，则(1)(1)在在2s2s内起重机的平均功率内起重机的平均功率? ?(2)2s(2)2s末起重机的瞬时功率为多大？末起重机的瞬时功率为多大？
