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1、第七节功率第1页，共13页，编辑于2022年，星期二意义：意义：意义：意义：功率是描述做功快慢的物理量。功率是描述做功快慢的物理量。（反映了能量转化的快慢）（反映了能量转化的快慢）单位：单位：单位：单位：（SI）瓦特，符号为）瓦特，符号为W。1W=1J/s常见单位：常见单位：常见单位：常见单位：千瓦，符号为千瓦，符号为kW。1kW=1000W定义：定义：定义：定义：功和完成这些功所用的时间之比，叫做功率。功和完成这些功所用的时间之比，叫做功率。如果用如果用W表示功，表示功，t表示完成这些功所用的时间，则：表示完成这些功所用的时间，则：怎样计算功率怎样计算功率怎样计算功率怎样计算功率第三节第三节
2、第三节第三节 功功功功 率率率率第2页，共13页，编辑于2022年，星期二【例题】【例题】【例题】【例题】一个质量是一个质量是1.0kg的物体，从地面上方的物体，从地面上方20m高处开始做自高处开始做自由落体运动。（由落体运动。（g取取10m/s2)第第1s时间内下落的位移是多少？时间内下落的位移是多少？这这1s内重力对物体做多少功？内重力对物体做多少功？第第2s时间内物体下落的位移是多少？时间内物体下落的位移是多少？这这1s内重力对物体做多少功？内重力对物体做多少功？前前1s和后和后1s重力对物体做功的功率各是多大？重力对物体做功的功率各是多大？这这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？时间
3、内重力对物体做功的功率是多大？2s末重力对物体做功的功率是多大？末重力对物体做功的功率是多大？5m50J15m150J50W 150W100W【说说说说明明明明】即即使使是是同同一一个个力力对对物物体体做做功功，在在不不同同时时间间内内做做功功的的功功率率也也可可能能是是有有变变化化的的。因因而而，用用P 求求得得的的功功率率只只能能反反映映t时间内做功的快慢，只具有时间内做功的快慢，只具有平均平均平均平均的意义。的意义。200W第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第3页，共13页，编辑于2022年，星期二说明：说明：说明：说明：1.平均功率对应一段时间或一段过程。平均功率对应一段时间
4、或一段过程。2.瞬时功率对应运动物体的某一时刻或某一位置。瞬时功率对应运动物体的某一时刻或某一位置。平均功率平均功率平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率瞬时功率功率计算中的一些问题功率计算中的一些问题功率计算中的一些问题功率计算中的一些问题式中式中式中式中：为力与位移（力与速度）之间的夹角；为力与位移（力与速度）之间的夹角；为为t 时间内的平均速度；时间内的平均速度；v为为t时刻的瞬时速度。时刻的瞬时速度。第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第4页，共13页，编辑于2022年，星期二【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，
5、在光滑的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：，求：1.力力F在在t=3s内对物体做的功；内对物体做的功；2.力力F在在t=3s内对物体做功的平均功率；内对物体做功的平均功率；3.力力F在在3s末对物体做功的瞬时功率。末对物体做功的瞬时功率。【答案】【答案】【答案】【答案】5454J J，1818WW ，3636WW第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第5页，共13页，编辑于2022年，星期二对对 P=Fv 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。vv
6、v3.当功率一定时，当功率一定时，F与与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小成反比，即做功的力越大，其速度就越小1.当速度一定时当速度一定时，P与与F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，它的功率越大第6页，共13页，编辑于2022年，星期二额定功率和实际功率额定功率和实际功率额定功率和实际功率额定功率和实际功率额定功率：额定功率：额定功率：额定功率：机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。值。实际功率：实际功率：实际功率：实际功率：是指机器工作中实际输出的功率（机器不一定在额定功率是指机器工作中实际输
7、出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。下工作）。实际功率总小于或等于额定功率。实际功率总小于或等于额定功率。第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第7页，共13页，编辑于2022年，星期二【例题】【例题】【例题】【例题】如图所示，位于水平面上的物体如图所示，位于水平面上的物体A的质量的质量m5kg，在，在F10N的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为s36m时撤去时撤去拉力拉力F。求在下述两种条件下，力。求在下述两种条件下，力F对物体做功的平均功率各是多对物体做功的平均功率各是多大？大？(取取g10m/s2)设水平面光滑；设水平面光滑；设物
8、体与水平面间的动摩擦因数设物体与水平面间的动摩擦因数0.15。【答案】【答案】【答案】【答案】第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第8页，共13页，编辑于2022年，星期二【例题】【例题】【例题】【例题】如图所示，位于水平面上的物体如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉，在斜向上的恒定拉力作用下，正以力作用下，正以v2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小的大小为为100N，方向与速度，方向与速度v的夹角为的夹角为37，求：，求：拉力拉力F对物体做功的功率是多大？对物体做功的功率是多大？物体向右运动物体向右运动10s的过程中，拉力的过程中，
9、拉力F对它做多少功？对它做多少功？(sin3700.6，cos3700.8)【答案】【答案】【答案】【答案】P=P=160160W WW W=1600=1600J J第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第9页，共13页，编辑于2022年，星期二【例例例例题题题题】卡卡车车在在水水平平公公路路上上行行驶驶，发发动动机机的的输输出出功功率率为为66 kW，卡卡车车所所受受阻阻力力随随行行驶驶速速度度而而增增大大，在在这这个个输输出出功功率率下下卡卡车车以以最最大大速速度行驶时的阻力为度行驶时的阻力为3.0103N。求此最大速度。求此最大速度。【答案】【答案】【答案】【答案】v vmm=22
10、 22 m/sm/s第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第10页，共13页，编辑于2022年，星期二第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率【例例例例题题题题】人人的的心心脏脏每每跳跳一一次次大大约约输输送送810-5m3的的血血液液，正正常常人人的的血血压压(可可看看作作心心脏脏送送血血的的压压强强)的的平平均均值值为为1.5104Pa。心心跳跳约约每分钟每分钟70次据此估算心脏工作的平均功率约为次据此估算心脏工作的平均功率约为 W。【答案】【答案】【答案】【答案】P=P=1.41.4WW第11页，共13页，编辑于2022年，星期二【例题】【例题】【例题】【例题】猎豹是优秀的猎豹
11、是优秀的“长跑运动员长跑运动员”，猎豹的心脏每跳一次输送，猎豹的心脏每跳一次输送210-4m3的血液，其血压平均值为的血液，其血压平均值为P03104Pa，心跳每分钟，心跳每分钟60次。次。猎豹在一天中有猎豹在一天中有16 h是在跑跑停停之中的，平均速度为是在跑跑停停之中的，平均速度为v20 m/s，其奔跑时克服的阻力平均为，其奔跑时克服的阻力平均为f100 N，剩余的，剩余的8 h为休息状态，为休息状态，而休息状态时消耗体能的功率为心脏输出功率的而休息状态时消耗体能的功率为心脏输出功率的10倍。倍。请估算猎豹心脏工作的平均功率。请估算猎豹心脏工作的平均功率。请估算猎豹一天所需的能量。请估算猎
12、豹一天所需的能量。【答案】【答案】【答案】【答案】P=P=6 6WW，E=E=1.2101.2108 8J J第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第12页，共13页，编辑于2022年，星期二【例例例例题题题题】跳跳绳绳是是一一种种健健身身运运动动，设设某某运运动动员员的的质质量量是是50 kg，他他一一分分钟钟跳跳绳绳180 次次，假假定定在在每每次次跳跳跃跃中中，脚脚与与地地面面的的接接触触时时间间是是跳跳跃跃一一次次所所需需时时间间的的2/5则则该该跳跳绳绳运运动动员员跳跳绳绳时时克克服服重重力力做做功功的的平均功率是平均功率是 W(g取取10 m/s2)【答案】【答案】【答案】【答案】7575WW第七节第七节第七节第七节 功功功功 率率率率第13页，共13页，编辑于2022年，星期二