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1、第三节第三节 功率功率2021/8/11 星期三1知识回顾知识回顾力对物体所做功的求解公式是什么？力对物体所做功的求解公式是什么？答：答：W=Flcos合力做功合力做功 （总功）的求法：（总功）的求法：一种方法是：先求出合力再计算合一种方法是：先求出合力再计算合力做的功即力做的功即W总总=F合合Scos另一种方法是：另一种方法是：W总总=W1+W2+W3+即总功等于各个力做功的代数和即总功等于各个力做功的代数和。2021/8/11 星期三2F FF F思考与讨论思考与讨论1 1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？、这两个起重机对货物做的功有什么关系？相相 同同2 2、这两个起重机哪一个做功的
2、快？、这两个起重机哪一个做功的快？乙比甲快乙比甲快3 3、你又是怎么比较它们做功快慢的？、你又是怎么比较它们做功快慢的？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提升到预定高度，另一台起重机乙在速提升到预定高度，另一台起重机乙在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速提升到相同高度。吨的货物匀速提升到相同高度。做功相同，做功相同，时间越短，做功越快越短，做功越快2021/8/11 星期三3思考与讨论思考与讨论一台甲起重机在一台甲起重机在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速提吨的货物匀速提高了高了10m10m。另一台起重机乙在。另一台起重机
3、乙在 30s 30s 内把内把1 1吨的吨的货物匀速提高了货物匀速提高了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，做功越快相同，做的功越多，做功越快甲大于乙甲大于乙甲比乙快甲比乙快2021/8/11 星期三4 两球同时从不同高度作自由落体运两球同时从不同高度作自由落体运动，如图所示，若动，如图所示，若m m1 1=1.5kg=1.5kg，m m2 2=2kg=2kg，h h
4、1 1=20m=20m，h h2 2=5m=5m，则重力对两球做的功分，则重力对两球做的功分别为多少别为多少?(g=10m/s?(g=10m/s2 2)h h1 1h h2 2两球完成做功过程所需的时间又分别为两球完成做功过程所需的时间又分别为多少？多少？思考与讨论思考与讨论300J 、100J2秒秒、1秒秒2021/8/11 星期三51 1、物理意义：是表示力对物体做功、物理意义：是表示力对物体做功快慢快慢的物理的物理量。量。3、公式公式：比值定义法比值定义法4 4、功率是标量。功率表示做功过程中能量转化功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。的快慢。5、功率的单位：、功率的单位：瓦特
5、（瓦特（W）常用单位：）常用单位：kW 一、功率的概念一、功率的概念2 2、定义：功、定义：功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的比值的比值我我们还学学过哪些比哪些比值定定义的物理量的物理量2021/8/11 星期三6例题：一个质量是例题：一个质量是1.0kg的物体，从地面上方的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动，高处开始做自由落体运动，(g取取10m/s2)第第1s内下落的位移是多少？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内物体下落的位移是多少？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
6、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？时间内重力对物体做功的功率是多大？h1=5mw1=50Jh2=15mw2=150JP1=50W P2=150W P3=100W反思：通反思：通过计算，算，说明了什么明了什么问题？2021/8/11 星期三7说明：说明：即使是同一个力做功，做功的功率也可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率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。功率。平均功率平均功率：描述一段时间
7、内做功的平均快慢：描述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PtW当当 t 很短很短很短很短时，此式表示时，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二、平均功率和瞬时功率二、平均功率和瞬时功率2021/8/11 星期三81、关于功率，下列说法中正确的（关于功率，下列说法中正确的（）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，
8、功率一定大B练一练：练一练：2021/8/11 星期三92 2、某人用同一水平恒力、某人用同一水平恒力F F先后两次拉同先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进前进s s距离，第二次使此物体沿粗糙水平距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进也前进s s距离，若先后两次拉力做的功为距离，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，拉力做功的功率是P P1 1和和P P2 2，则，则()A.W A.W1 1=W=W2 2，P P1 1=P=P2 2 B.WB.W1 1=W=W2 2，P P1 1P P2 2 C.W C.W1 1W
9、W2 2，P P1 1P P2 2 D.WD.W1 1W W2 2，P P1 1=P=P2 2B练一练：练一练：2021/8/11 星期三10想一想：想一想：人力直接做功能否像起重机做功那样快？人力直接做功能否像起重机做功那样快？汽车做功能否像飞机做功那样快？汽车做功能否像飞机做功那样快？奥运长跑运动员能否用奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？的赛跑路程呢？人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100m赛跑中，时间只是十几秒，能以最大的速度跑完全赛跑中，时间只是十几秒，能以最大的速度跑完全
10、程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5Km的的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。这种种现象象说明了什么呢？明了什么呢？2021/8/11 星期三11三、额定功率和实际功率三、额定功率和实际功率 1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的间工作的最大最大输出功率，也就是机器铭牌上的标输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。称值。2、实际功率：是指机器在工作中、实际功率：是指机器在工作中实际实际输出的功输出的功率。率。3、机器不一定在额定功率下工作，机器
11、正常工、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时作时实际功率实际功率总是小于或等于总是小于或等于额定功率额定功率，机器只机器只能在短暂时间内实际功率能在短暂时间内实际功率略大于略大于额定功率，但不额定功率，但不允许允许长时间长时间超过额定功率。超过额定功率。2021/8/11 星期三12观 看 图 片2021/8/11 星期三13观 看 图 片2021/8/11 星期三14在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，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，实际上是指或某物体做功的功率，实际上是指某个力对某个力对物体做功的功率物体做功的功率。例如：例如：汽车的功率就是汽车牵引力
12、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说明：明：2021/8/11 星期三15汽车以汽车以额定功率额定功率在平直公路行驶时，若前方遇在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？观察与思考观察与思考反思：反思：这说明了什么明了什么问题？2021/8/11 星期三16一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F的作用下，的作用下，以速度以速度v v匀速直线运动了一段时间匀速直线运动了一段时间
13、t t，试，试求这段时间求这段时间t t内恒力内恒力F F做功的功率。做功的功率。思考与推理2021/8/11 星期三17PF v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 有什么关系？有什么关系？功率与速度的关系：2021/8/11 星期三183、关于功率以下说法中正确的是（）、关于功率以下说法中正
14、确的是（）A、据、据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就可知，机器做功越多，其功率就 越大越大B、据、据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反可知，汽车牵引力一定与速度成反比比C、据、据 P=W/t可知，只要知道时间可知，只要知道时间t内机器所做内机器所做的功，的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率功的功率D、根据、根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。工具的牵引力与运动速度成反比。D练一练：练一练：2021/8/11 星期三19例例:质量质量m=3kgm=3kg的物体，在水平力的物
15、体，在水平力F=6NF=6N的作用的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间时间t=2st=2s，求：，求：1.1.力力F F在在t=2st=2s内对物体所做功；内对物体所做功；2.2.力力F F在在t=2st=2s内对物体所做的功的平均功率；内对物体所做的功的平均功率；3.3.在在2s2s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。练一练：练一练：24J12W24W2021/8/11 星期三20例题由由P=Fv 得得解：匀速行使时解：匀速行使时,汽车的牵引力汽车的牵引力F=F阻阻=1800NFP v=180060000=m/s=3
16、3.3m/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,实际功率实际功率P=Fv=180015W=27kW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,在水平在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,求发动机求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的在同样的阻力下阻力下,如果匀速行使速度只有如果匀速行使速度只有54km/h,发动发动机输出的实际功率是多少机输出的实际功率是多少?注意：汽注意：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2021/8/11 星期三212 2、定义式：定义式：小结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3、计算式：计算式：P=F v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、单位：在国际单位制中 瓦特瓦特 W该式用于求该式用于求瞬时功率、平均功率瞬时功率、平均功率2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23