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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第三第三节 功率功率学习目的：学习目的： 1.了解功率的概念，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践功率的区别思索与思索与讨论1 1、这这两个起重机两个起重机对货对货物做的功有什么关系？物做的功有什么关系？一一样2 2、这这两个起重机哪一个做功的快两个起重机哪一个做功的快？乙比甲快乙比甲快3 3、他是怎、他是怎样样比比较较它它们们做功快慢的？做功快慢的？做功一做功一样，时间越短，做功越快越短，做功越快甲起重器用时甲起重器用时60s60s乙起重器用时乙起重器用时30s30s1.1.物理意义物理意义: :2.2.
2、定义定义: :3.3.定义式：定义式：4.4.单位：单位：5.5.换换算关系算关系:1KW=1000W 1MW=1000KW 1W=1J/S:1KW=1000W 1MW=1000KW 1W=1J/S功率功t时间还有哪些学有哪些学过的物理量的物理量也是用比也是用比值法定法定义的？的？功率是表示物体做功快慢的物理量功率是表示物体做功快慢的物理量. .功跟完成功跟完成这些功所用些功所用时间的比的比值国国际单位：瓦位：瓦 符号符号: W常用常用单位：千瓦位：千瓦(KW)(KW)，兆瓦，兆瓦(MW)(MW)一、功率：一、功率：自主学习自主学习 姓名:詹姆斯瓦特 国籍:英国出生年代:1736成就：蒸汽机
3、在瓦特之前，曾经有纽科门发明的蒸汽机，但是耗费大而效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧适用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开场运用蒸汽机来替代人和家畜，为了留念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。瓦特 James Watt1736-1819前往1 1瓦表示的含瓦表示的含义义？表示在表示在1 1秒秒钟时间内内对物体做了物体做了1 1焦耳的功焦耳的功快速回答快速回答功率功率70W70W表示什么意思？表示什么意思？ 功率功率70W70W表示机械在表示机械在1s1s内做了内做了70J70J的功的功功率功率70W70W和和450W4
4、50W功率哪个大？做功哪个功率哪个大？做功哪个快？快？为什么？什么？450W450W比比70W70W功率大，做功快功率大，做功快“220V 60W一木块在程度力F=2的作用下，在光滑程度面上运动了6m，用时6s,F对物体做功的功率为多少？ 二、额定功率和实践功率 1 1额定功率：定功率： 指机器正常条件下可以指机器正常条件下可以长时间任任务的最大的最大输出功出功 率，也就是机器率，也就是机器铭牌上的牌上的标称称值。2 2实践功率：践功率： 指机器任指机器任务中中实践践输出的功率。出的功率。3 3实践功率践功率总是是_额定功率。定功率。 实践功率假践功率假设大于大于额定功率容易将机器定功率容易将
5、机器损坏。坏。常常识：1 1、机、机车起起动过程中，程中，发动机的功率指机的功率指牵引力的功率而不引力的功率而不是合外是合外 力或阻力的功率力或阻力的功率 。 2 2、 起重机起重机调起起货物的功率就是物的功率就是钢绳拉力的功率。拉力的功率。小于或等于小于或等于思索与推理三、功率与速度的关系：三、功率与速度的关系：功率与速度的关系PF v cos假设假设v v表示瞬时速度，表示瞬时速度，那么那么P P 表示瞬时功率表示瞬时功率假设假设 v v表示平表示平均速度，那么均速度，那么P P 表示平均功表示平均功率率当当F与与v同方向同方向时，PFv三、功率与速度的关系：三、功率与速度的关系：l功率的
6、普通功率的普通计算公式算公式 P = Fvcos P = Fvcosl在作用力方向与运在作用力方向与运动方向一致方向一致时 P = Fv P = Fv l 假假设v v表示平均速度，那么表示平均速度，那么P P表示平均功率表示平均功率l 假假设v v表示瞬表示瞬时速度，那么速度，那么P P表示瞬表示瞬时功率功率 思索与讨论1、当P一定时，F和v有什么关系？ F与v成反比2、当F一定时，P和v有什么关系？ P与v成正比3、当v一定时，F和P有什么关系？ F与P成正比说一说说一说为什么机什么机动车上坡上坡时速度要比在平地速度要比在平地上行上行驶的速度小得的速度小得多呢？多呢？分析：分析：根据根据
7、P=FvP一定一定时，上坡，上坡时 F v 例题某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在程度路面上行使时遭到的阻力是1800N,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,假设匀速行使速度只需54km/h,发动机输出的实践功率是多少?留意：汽留意：汽车的功率就是汽的功率就是汽车牵引力的功率引力的功率解：解：由由P =Fv 得得匀速行使匀速行使时, 汽汽车的的牵引力引力F =F阻阻= 1800NFP v =180060000= m/s=33.3m/s=120km/hv=54km/h=15m/s以以较低的速度行使低的速度行使时, P =Fv =l留意：汽留意：汽车的功率就是汽的功率就是
8、汽车牵引力的功率引力的功率FfFGN180015W=27kW1、质量、质量m=3 kg的物体，在程度力的物体，在程度力F=6的作的作用下，在光滑程度面上从静止开场运动，用下，在光滑程度面上从静止开场运动，运动时间运动时间t=3 s，运动位移，运动位移L=9m.求：求：1力力F在在t=3 s内对物体所做的功。内对物体所做的功。 2力力F在在t=3 s内对物体所做功的平均功率内对物体所做功的平均功率3力力F在在3 s末对物体所做功的瞬时功率末对物体所做功的瞬时功率课堂练习课堂练习 解：解： 1 1 W=FL=69J=54JW=FL=69J=54J (2 (2 P=W/t=18WP=W/t=18W
9、(3 (3 根据牛根据牛顿顿第二定律第二定律 F=ma F=ma 得得a= F/m=2m/s2a= F/m=2m/s2 V=at=23 V=at=23/s = 6/s = 6/s /s P=Fv=66 W=36 W P=Fv=66 W=36 W功率表示物体做功快慢的物理量表示物体做功快慢的物理量. .功与完成功与完成这些功所用些功所用时间的比的比值3.3.定定义义式：式：4.4.单单位：瓦位：瓦 符号：符号：W W1.1.物理意物理意义义: :2.2.定定义义: :计算式：算式： P=Fvcos5. 平均功率和瞬平均功率和瞬时时功率功率 额额定功率和定功率和实实践功率践功率1 1、关于功率，以
10、下说法中正确的选项是、关于功率，以下说法中正确的选项是 A A、功率是阐明做功多少的物理量、功率是阐明做功多少的物理量 B B、功率是阐明力做功快慢的物理量、功率是阐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B目的检测2.2.关于功率以下说法中正确的选项是关于功率以下说法中正确的选项是A A、据、据 P=W/t P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大可知，机器做功越多，其功率就越大B B、据、据 P=Fv P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比可知，汽车牵引力一定与速度成反比C C、据、据 P=W/
11、t P=W/t可知，只需知道时间可知，只需知道时间t t内机器所做的功，内机器所做的功， 就可以求得这段时间内任一时辰机器做功的功率就可以求得这段时间内任一时辰机器做功的功率D D、根据、根据 P=Fv P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的可知，发动机功率一定时，交通工具的 牵引力与运动速度成反比。牵引力与运动速度成反比。D目的检测 我校为了节约用水，想运用井水来冲洗厕所我校为了节约用水，想运用井水来冲洗厕所。总务处想买一台离心式水泵，把水抽到高出水。总务处想买一台离心式水泵，把水抽到高出水面面20m20m五楼顶装五楼顶装1800kg1800kg水的储水池中，要求水的储水池中，要求1h1
12、h能把储水池充溢即可。总务处让我们协助算一能把储水池充溢即可。总务处让我们协助算一算需求购买功率至少是多少算需求购买功率至少是多少kWkW的水泵？他能帮帮的水泵？他能帮帮他吗？他吗？g=10m/s2 )g=10m/s2 )帮协助帮协助试一试：质量试一试：质量m=3kgm=3kg的物体，在程度力的物体，在程度力F=6F=6的作的作用下，在光滑程度面上从静止开场运动，运动时用下，在光滑程度面上从静止开场运动，运动时间间t=3st=3s，求：，求：1 1力力F F在在t=3st=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=3st=3s内对物体所做功的平均功率。内对物体所做功的平
13、均功率。3 3在在3s3s末力末力F F对物体做功的瞬时功率。对物体做功的瞬时功率。Fl解析：物体在程度力解析：物体在程度力F F的作用下，在光滑程的作用下，在光滑程度面上做初速度度面上做初速度为零的匀加速直零的匀加速直线运运动，根，根据牛据牛顿第二定律，可求出加速度第二定律，可求出加速度a=F/m=2 a=F/m=2 m/s2m/s2，那么：，那么：l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3s3s内的位移内的位移s=at2/2=9 ms=at2/2=9 ml1 1力力F F做的功做的功W=Fs=69 J=54 JW=Fs=69 J=54 Jl2
14、2力力F F在在3 s3 s内的平均功率内的平均功率P=W/t=18 WP=W/t=18 Wl或或W=FV=18W W=FV=18W l3 33 s3 s末力末力F F的瞬的瞬时功率功率P=Fv=66 W=36 P=Fv=66 W=36 W W 课后思索：课后思索： 某型号汽车的发动机的额定功率为某型号汽车的发动机的额定功率为60KW60KW，在，在程度路面上行驶时遭到的阻力为程度路面上行驶时遭到的阻力为1800N1800N，求，求(1)(1)汽车在额定功率下汽车匀速行驶的速度。汽车在额定功率下汽车匀速行驶的速度。(2)(2)在同样的阻力作用下，假设行驶的速度只需在同样的阻力作用下，假设行驶的速度只需54Km/s,54Km/s,发动机的实践功率是多少？发动机的实践功率是多少？解：由P =Fv 得匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800NFP v =180060000= m/s=33.3m/s=120km/hv=54km/h=15m/s以较低的速度行使时, P =Fv =180015W=27kWl留意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率FfFGN
