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1、第七节第七节 功率功率(1)做功(W)相同,时间(t)短的做功快谁做功快?(2)时间(t)相同,做功(W)多的比较快一个农民一个农民一天一天收割水稻收割水稻一亩一亩一部收割机一部收割机一天一天收割收割水稻约水稻约二十亩二十亩 已知A、B、C三个物体所做的功与所用时间如下表,请同学们想一想,议一议谁做功最快?物体物体所做的所做的功功W所用时所用时间间tA2000J5sB2000J10sC6000J1min比值法比值法1.1.物理意义:物理意义:表示物体做功的快慢的物理量3.公式:公式:5 5、单位、单位:4.4.功率是标量功率是标量瓦(w)、千瓦(kw)一、功率(P)P=Wt1kw=1000w2
2、.2.定义定义:功功W W与做功所用时间与做功所用时间t t的比值的比值1w=1J/s比值定比值定义式义式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B课堂练习课堂练习2、某人用同一水平力某人用同一水平力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S距离,第二次使此物体沿
3、粗糙水平也前进距离,第二次使此物体沿粗糙水平也前进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W1和和W2,拉力做功的功率是,拉力做功的功率是P1和和P2,则,则()A.W1=W2,P1=P2B.W1=W2,P1P2C.W1W2,P1P2D.W1W2,P1=P2B一个物体在水平恒力F的作用下,以速度 v 匀速直线运动了一段时间 t,试求这段时间 t 内恒力F做功的功率大小。思考与推理拓展拓展:若力:若力F F与水平成与水平成角呢?角呢?WFscosPtWPFvcosPtFscos sv tPF v cos若v表示瞬时速度,则P 表示瞬时功率若 v表示平均速度,则P 表示平均功率当
4、F与v同方向时(=0),PFv二、平均功率和瞬时功率2.2.瞬时功率瞬时功率P P :表示在某一时刻做功的快慢:表示在某一时刻做功的快慢 1.1.平均功率平均功率P P:描述一段时间内做功的平均快慢:描述一段时间内做功的平均快慢 讨论:由定义式讨论:由定义式P=W/tP=W/t所求的功率又是什所求的功率又是什 么功率?么功率?3.一重为10N的物体,从高处开始做自由落体,经3s落地,不计空气阻力,(g取10m/s2)求:重力在这过程的平均功率?落地瞬间,重力的瞬时功率?小结:求功率时小结:求功率时,必须明确求哪一个力的必须明确求哪一个力的功率功率,同时要分清是何种类型的功率,明同时要分清是何种
5、类型的功率,明确求哪个过程(瞬间),正确选择公式确求哪个过程(瞬间),正确选择公式课堂练习课堂练习小结:重力的瞬时功率小结:重力的瞬时功率 P=mgVP=mgVy y4.4.从空中以从空中以40m/s40m/s的初速度平抛一重为的初速度平抛一重为10N10N的物体的物体,运动运动3s3s落地,不计空气阻力,落地,不计空气阻力,g g取取10m/s10m/s2 2,则物体落地前瞬间,则物体落地前瞬间,物体物体的速度和的速度和重力的瞬时功率为重力的瞬时功率为()A.30m/s,400WB.50m/s,300WC.50m/s,500WD.50m/s,700W5.(多选)在相同高处的一点将三个质量相同
6、的小球以大小相等的初速度V0分别竖直上抛、平抛和竖直下抛,不计空气阻力,从抛出到落地过程中,下列说法正确的是()A重力对它们做功相同B重力对它们的平均功率相同C三个小球落地时的速度大小相同D三个小球落地时重力瞬时功率一样大课堂练习 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,实际上是指某个力对物体做功的功率。例如:1、汽车的功率就是汽车牵引力的功率 2、起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。关于功率公式关于功率公式P PFvFv的讨论的讨论 思考思考:功率与作用力及速度之间有怎样:功率与作用力及速度之间有怎样的关系呢?(注意:此时的关系呢?(注意:此时F F与与V V的方向在
7、的方向在同一直线上)同一直线上)3 3、v v一定时,一定时,F F与与P P成正比成正比1 1、P P一定时,一定时,F F与与v v成反比成反比 2 2、F F一定时,一定时,P P与与v v成正比成正比思考思考:P一定时一定时,F与与V成反比成反比,上坡时由于要克服下滑力上坡时由于要克服下滑力,机车的牵引力增大机车的牵引力增大,而而P是是有限的有限的,必须降低速度必须降低速度,以保护发动机以保护发动机汽车爬坡时为何汽车爬坡时为何必须使用低速档必须使用低速档?这反映了机械的额定功率对机械的动力这反映了机械的额定功率对机械的动力与速度存在着相互制约关系与速度存在着相互制约关系三、额定功率和实
8、际功率额定功率 指电动机、内燃机等动力机械在正常工作时,允许达到的最大功率叫输出功率实际功率 指电动机、内燃机等动力机械工作时实际消耗的功率机器不一定在额定功率下工作,机器正常工作机器不一定在额定功率下工作,机器正常工作时时实际功率总是小于或等于额定功率实际功率总是小于或等于额定功率,机器只,机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率,但能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不允许长时间超过额定功率2 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 P=F vcos该式一般用于求该式一般用于
9、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 1.宇航员在地面进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图,在到达竖直状态的过程中,宇航员所受重力的瞬时功率的变化情况是()A一直增大 B一直减小C先增大后减小 D先减小后增大练习:2.快艇在水上行驶,所受水的阻力和艇的速度平方成正比若快艇以速度v匀速行驶时,发动机的功率为P,当快艇以速度3v匀速行驶时,发动机的功率应为()A3P B9P C27P D81P 练习:3 3、一小球被水平抛出后,经时间一小球被水平抛出后,经时间t t垂直垂直打在一斜面
10、上,不计空气阻力。已知物打在一斜面上,不计空气阻力。已知物体的质量为体的质量为m m,重力加速度为,重力加速度为g g,则打在,则打在斜面上时重力的功率为()斜面上时重力的功率为()A.mgtA.mgt2 2 B.mg B.mg2 2t t2 2 C.mg C.mg2 2t t D.D.斜面倾角未知,无法计算斜面倾角未知,无法计算练习:练习:4.如图,如图,P、Q的质量均为的质量均为m,P从光滑固定斜从光滑固定斜面顶端无初速度地下滑,将面顶端无初速度地下滑,将Q水平抛出。从开水平抛出。从开始运动到着地的过程中,正确的是(始运动到着地的过程中,正确的是()A着地前,着地前,Q经历时间较短经历时间较短B着地前,着地前,P、Q经历时间相同经历时间相同C着地前瞬间,着地前瞬间,P球重力的瞬时球重力的瞬时功率比功率比Q球的大球的大D着地前瞬间,着地前瞬间,P球重力的瞬时球重力的瞬时功率比功率比Q球的小球的小AD