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1、名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习第第3节节 功率功率名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习1理解功率的概念，知道理解功率的概念，知道额定功率和瞬定功率和瞬时功率功率2理解功率与力、速度之理解功率与力、速度之间的关系，并能运用它分析解决的关系，并能运用它分析解决简洁的机的机车起起动问题3增加理增加理论联系系实际的意的意识，能运用功率解决一些与生，能运用功率解决一些与生产、生活相关的生活相关的实际问题名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习一、功率的含义一、功率的含义定义：假如从起先计时到时刻定义：假如从起先计时到时
2、刻t这段时间间隔内，一个力所这段时间间隔内，一个力所做的功为做的功为W，则功，则功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的的_叫做叫做功率，用功率，用_表示功率表示功率单位：在国际单位制中，功率的单位是单位：在国际单位制中，功率的单位是_，简称，简称_，符号是符号是_，且，且1 W1 _功率是功率是_，只有大小，没有方向其运算法则遵循，只有大小，没有方向其运算法则遵循_物理意义：功率是表示做功物理意义：功率是表示做功_的物理量，即表示做功的物理量，即表示做功过程中过程中_的快慢的快慢比比值P瓦特瓦特瓦瓦WJ/s标量量代数和运算代数和运算快慢快慢能量能量转化化名师解疑名师解疑分类例析分类例
3、析自主学习自主学习思索力对物体做功多，功率确定大吗？思索力对物体做功多，功率确定大吗？提示功率表示做功的快慢，做功多不确定做功快，所以提示功率表示做功的快慢，做功多不确定做功快，所以功率不确定大功率不确定大名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习二、功率与力、速度的关系二、功率与力、速度的关系可见，一个力对物体做功的功率，等于这个可见，一个力对物体做功的功率，等于这个_与受力物与受力物体体_的乘积的乘积讨讨_论：论：(1)当牵引力当牵引力F确定时，功率确定时，功率P和速度和速度v成成(2)当速度当速度v确定时，牵引力确定时，牵引力F和功率和功率P成成_(3)当输出功率当输出功率P确定时
4、，牵引力确定时，牵引力F和速度和速度v成成_FsFv v力力运运动速度速度正比正比正比正比反比反比名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习平均功率和瞬时功率平均功率和瞬时功率平均平均值平均速度平均速度相等相等额定功率与实际功率额定功率与实际功率(1)额定功率：每一种机械都有一个定功率：每一种机械都有一个长时间工作的最大允工作的最大允许功率，功率，这个功率叫做机械的个功率叫做机械的_(2)实际功率：每一种机械工作功率：每一种机械工作时实际输出的功率即出的功率即为_额定功率定功率实际功率功率名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习思索机车行驶时，实行什么措施可增大牵引力？思索机车行
5、驶时，实行什么措施可增大牵引力？名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习一、平均功率和瞬时功率的区分与联系一、平均功率和瞬时功率的区分与联系名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习二、对公式二、对公式PFv和和PFvcos 的理解的理解对公式对公式PFv的理解的理解名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习对公式对公式PFvcos 的理解的理解物理量物理量应用用说明明力力F力力F是研究是研究对象所受的外力，是恒力；象所受的外力，是恒力；F可以是可以是某一个力，也可以是几个力的合力某一个力，也可以是几个力的合力速度速度v v通
6、常情况下，速度通常情况下，速度v v是一瞬是一瞬时值，但物体的速，但物体的速度可能是恒定的，也可能是度可能是恒定的，也可能是变化的化的夹角角角角是是F、v v两个矢量正方向两个矢量正方向间的的夹角，式中角，式中cos 的作用是将的作用是将F、v v统一到一条直一到一条直线上上功率功率P所有的功率所有的功率P都是都是对力而言的，因此，要注意力而言的，因此，要注意弄清所求的是某一个力的功率弄清所求的是某一个力的功率还是合外力的功是合外力的功率率名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习三、机车的起动问题三、机车的起动问题对机机车等交通工具等交通工具类问题，应明确明确PFv中，中，P为发动机机
7、的的实际功率，机功率，机车正常行正常行驶中中实际功率小于或等于其功率小于或等于其额定定功率；功率；F为机机车(发动机机)的的牵引力；引力；v为机机车的瞬的瞬时速度速度机机车的两种起的两种起动模式如下：模式如下：(其中：其中：表示减小，表示减小，表示增表示增大大)(1)机机车以恒定功率起以恒定功率起动的运的运动过程程名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习这一起一起动过程的程的vt关系关系图象如象如图131所示所示 图图131在加速在加速过程中，加速度是程中，加速度是渐渐减小的，减小的，假如知道某假如知道某时刻的速度，就可求得此刻的速度，就可求得此时刻的加速度刻的加速度名师解疑名师解疑分
8、类例析分类例析自主学习自主学习(2)机机车以恒定加速度起以恒定加速度起动的运的运动过程程名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习这一起一起动过程的程的vt关系关系图象如象如图132所示所示图图132名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习 教材资料分析教材资料分析探讨与沟通探讨与沟通把一枚硬币放在书的封面上，把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币起先下滑并使硬币起先下滑(如图如图1 13 33 3所示所示)细致分析一下，在下细致分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些的作用？哪些
9、力做正功？哪些力做负功？哪些力没有做力做负功？哪些力没有做图图133功？假如使斜面的功？假如使斜面的倾角增大，状况会有什么角增大，状况会有什么变更？更？倾角增大角增大时，功率是否也增大？，功率是否也增大？名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习点拨硬币下滑过程中受到重力、斜面的支持力和摩擦力点拨硬币下滑过程中受到重力、斜面的支持力和摩擦力作用，其中重力做正功，摩擦力做负功，支持力不做功作用，其中重力做正功，摩擦力做负功，支持力不做功若使斜面倾角增大，硬币滑原委端的速度变大，重力做功若使斜面倾角增大，硬币滑原委端的速度变大，重力做功的功率的功率P1P1mgsin vmgsin v会变大，
10、阻力做负功，其功率会变大，阻力做负功，其功率P2P2fvfv，当倾角增大到，当倾角增大到9090时，阻力减小到零，此时阻时，阻力减小到零，此时阻力功率为零，故阻力的功领先增大后减小力功率为零，故阻力的功领先增大后减小名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习探讨与沟通探讨与沟通在本节中，功率与力、速度的关系式在本节中，功率与力、速度的关系式PFv是在力的方向是在力的方向与速度的方向一样的状况下得出的想想看，假如力与速与速度的方向一样的状况下得出的想想看，假如力与速度的方向不一样，而是成随意一个角度度的方向不一样，而是成随意一个角度时，功率与力、时，功率与力、速度之间又会是怎样的关系呢？速
11、度之间又会是怎样的关系呢？谈谈你的看法，并与其他同学探讨沟通谈谈你的看法，并与其他同学探讨沟通名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习功率的理解与计算功率的理解与计算【典例【典例1】起重机在起重机在10 s内将内将4 t重的重的货物向上吊起物向上吊起15 m高高(1)假如假如货物是匀速上升，求起重机物是匀速上升，求起重机对货物做功的功率；物做功的功率；(2)假如假如货物是从静止起先匀加速上升，求起重机物是从静止起先匀加速上升，求起重机对货物物做功的平均功率以及做功的平均功率以及该起重机的起重机的额定功率的最小定功率的最小值(取取g10 m/s2)名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习
12、自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习答案答案(1)6104 W(1)6104 W(2)6.18104 W(2)6.18104 W1.236105 W1.236105 W借题发挥对于功率的计算，首先必需留意区分瞬时功率借题发挥对于功率的计算，首先必需留意区分瞬时功率和平均功率，另外还要留意额定功率就是正常工作时的最和平均功率，另外还要留意额定功率就是正常工作时的最大功率大功率名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习【变式式1】某市支配每日供水某市支配每日供水180万吨，在市郊建了一个水塔，万吨，在市郊建了一个水塔，为了将水送入水塔，需将水渠中的水提高了将水送入水塔，需
13、将水渠中的水提高30 m，设每根水管每根水管水水泵的功率的功率为100 kW，且水，且水泵昼夜不停地工作，如不昼夜不停地工作，如不计机机械能的械能的损耗，至少要安装多少根耗，至少要安装多少根输水管？每根水管中每秒流水管？每根水管中每秒流过的水量的水量为多少吨？多少吨？(取取g10 m/s2)名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习解析将解析将180180万吨水提高万吨水提高30 m30 m需做的功需做的功W Wmghmgh1801041031030 J1801041031030 J5.41011J5.41011J，每台水泵每昼夜所做的功每台水泵每昼夜所做的功W0W0PtPt100102
14、243 600 J100102243 600 J8.64109J8.64109J，因此须要安装输水管的根数，因此须要安装输水管的根数答案答案63根根0.33 t名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习【典例【典例2】额定功率定功率为80 kW的汽的汽车在平直在平直马路上行路上行驶时，其最大速度可达其最大速度可达20 m/s，汽，汽车的的质量量为2 t假如汽假如汽车从静从静止起先做匀加速运止起先做匀加速运动，设运运动中阻力不中阻力不变，加速度，加速度为2 m/s2，求：，求：(1)汽汽车所受的阻力；所受的阻力；(2)第第3 s末汽末汽车的瞬的瞬时功率功率机车的起动问题机车的起动问题名师解
15、疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习答案答案(1)4103 N(2)48 kW名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习借题发挥机车起动过程的分析步骤借题发挥机车起动过程的分析步骤(1)(1)正确分析其物理过程，明确是哪种起动方式正确分析其物理过程，明确是哪种起动方式(2)(2)抓住两个基本公式：抓住两个基本公式：功率公式功率公式P PFv(PFv(P是机车的实际是机车的实际功率，功率，F F是机车的牵引力，是机车的牵引力，v v是机车的速度是机车的速度)；牛顿其次牛顿其次定律，即定律，即F Ff fma.ma.(3)(3)正确分析各个物理量在各个过程中的变更状况正确分析各个物理量
16、在各个过程中的变更状况名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习【变式【变式2 2】质量为质量为m m的汽车以恒定的功率的汽车以恒定的功率P P在平直的马路上行在平直的马路上行驶，汽车匀速运动的速度为驶，汽车匀速运动的速度为v1v1，则当汽车的速度为，则当汽车的速度为v2v2时时(v1(v1v2)v2)，汽车的加速度为多少？，汽车的加速度为多少？解析汽车以恒定的功率解析汽车以恒定的功率P P在平直的马路上运动时，由于在平直的马路上运动时，由于速度渐渐增加，牵引力减小，汽车做加速度渐渐减小的加速度渐渐增加，牵引力减小，汽车做加速度渐渐减小的加速运动，直到加速度为零，速度恒定，设匀速运动的牵引速运动，直到加速度为零，速度恒定，设匀速运动的牵引力为力为F F，阻力为，阻力为f f，则，则