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1、11.1.知道功率的概念，能运用功率的公式进行有关计算。2.2.理解额定功率与实际功率的概念，了解平均功率与瞬时功率的含义。3.3.根据功率的定义导出瞬时功率的表达式，并能够用于分析、计算和解释现象。第1页/共35页2知识回忆1.1.恒力做功的求法：W=FLcosW=FLcos中的F F是恒力，恒力所做的功只要找出F F、L L、即可。2.2.合力做功合力做功 （总功）的求法：（总功）的求法：（1 1）先求出合力）先求出合力F F合合再用再用W W总总=F=F合合LcosLcos；（2 2）先）先求求各个分力做各个分力做功功W W1 1、W W2 2、W W3 3，后求总功，后求总功W W总总
2、=W=W1 1+W+W2 2+W+W3 3+这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后一种这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后一种方法还需要把各个功的正负号代入运算。方法还需要把各个功的正负号代入运算。第2页/共35页3思考与讨论吊塔和工人在相同时间内运送的砖相同吗？第3页/共35页4挖完相同的土，时间相同吗?第4页/共35页5在日常生活和生产实践中，对一种机械，我们不仅关心它能做多少功，更关心它做功的快慢。为了比较不同物体做功的快慢，我们需要引入一个新的物理量 功率。第5页/共35页6一 功率3.3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是 W W，1W1W1J/
3、s1J/s。1.1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。4.4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。5.5.功率是标量。2.2.表达式：第6页/共35页7二 平均功率和瞬时功率1.1.平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢当 t t 很短很短时，此式表示瞬时功率。当 t t 表示一段时间时，此式表示平均功率。P P t tW W第7页/共35页8一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F 的作用下，以速度的作用下，以速度v v 匀速直线运动匀速直线运动了一段时间了一段时间t t，试求这段时间，试求这段时间t t内恒力内恒力F F做功的功率大小。做功的功率大小。讨论与交流第8页/共35
4、页9拓展：拓展：若物体在水平恒力若物体在水平恒力F F作用下变速运动了一段时间作用下变速运动了一段时间t t，则恒力则恒力F F在时间在时间t t内做功的功率内做功的功率P=FP=Fv,若力若力F F与水平面成与水平面成 角呢？角呢？FvFv第9页/共35页10WFscosPtWPFvcosPtFscosFvF2F1PvFcosvFv1v2P=Fvcosvts第10页/共35页112.2.瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢。是F F与v的夹角若 v 表示平均速度，则P P 表示平均功率P PF Fvcoscos 若v表示瞬时速度，则P P 表示瞬时功率第11页/共35页12例题：质量为2 kg
5、2 kg的物体，受到24 N24 N竖直向上的拉力由静止开始运动，求：5 s5 s内拉力对物体所做的功是多少？5 s5 s内拉力的平均功率及5 s5 s末拉力的瞬时功率各是多少？(g g 取10 m/s10 m/s2 2)第12页/共35页13【解析解析】物体受力情况如右图所示，物体受力情况如右图所示，F F为拉力，为拉力，mgmg为重力由牛顿为重力由牛顿第二定律得：第二定律得：F Fmg=mmg=ma求得：求得：a2 m/s2 m/s2 2,5 s5 s内物体的位移内物体的位移l=at=at2 2/2/225 m25 m，方向竖直向上，方向竖直向上，5 s5 s末物体速度末物体速度v vat
6、 t10 m/s10 m/s，方向竖直向上，方向竖直向上所以，所以，5 s5 s内拉力内拉力F F对物体所做的功对物体所做的功W WF F l2425 J2425 J600 J600 J；第13页/共35页145 s5 s内拉力的平均功率内拉力的平均功率P P1 1 W/tW/t120 W120 W；5 s5 s末拉力的瞬时功率末拉力的瞬时功率P P2 2FvFv2410 W2410 W240 W.240 W.【答案答案】600 J600 J120 W120 W240 W240 W特别提示：求功率时，一定要分清是瞬时功率还是平均功率。第14页/共35页153.3.功率与速度的关系在作用力方向与
7、运动方向一致时 P=FvP=Fv 思考与讨论(1)(1)当P P一定时，F F和v v有什么关系？(2)(2)当F F一定时，P P和v v有什么关系？(3)(3)当v v一定时，F F和P P有什么关系？F F与v v成反比P P与v v成正比F F与P P成正比第15页/共35页16 4.4.注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只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。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：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功
8、率就是钢绳拉力的功率。第16页/共35页17思考：当汽车以恒定功率启动时，速度、牵引力、加速度分别如何变化？第17页/共35页18第18页/共35页19讨论：当汽车以恒定功率启动时，速度如何变化？第19页/共35页20讨论与交流P P一定时,F,F与v v成反比,上坡时由于要克服重力,机车的牵引力增大,而P P是有限的,必须降低速度,以保护发动机。汽车爬坡时为何必须使用低速挡汽车爬坡时为何必须使用低速挡?第20页/共35页21功率与能量1 1功、功率与能量的关系功是能量变化的量度。功率表示能量从一个物体转移到另一个物体或由一种形式转化为另一种形式的快慢程度。2 2额定功率与实际功率机械正常工作
9、时，允许达到的最大功率叫做额定功率；机械实际运行的功率叫做实际功率。第21页/共35页22第22页/共35页231.1.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B.B.功率是说明力做功快慢的物理量C.C.做功时间越长，功率一定越小D.D.力做功越多，功率一定越大B B第23页/共35页242.2.关于功率以下说法中正确的是（）A.A.据 P=W/tP=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B.B.据 P=FvP=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C.C.据 P=W/tP=W/t可知，只要知道时间t t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.D.
10、根据 P=FvP=Fv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D D第24页/共35页253.3.（20112011海南第9 9题）一质量为1kg1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0t=0时起，第1 1秒内受到2N2N的水平外力作用，第2 2秒内受到同方向的1N1N的外力作用。下列判断正确的是()()A.0A.02s2s内外力的平均功率是 W WB.B.第2 2秒内外力所做的功是 J JC.C.第2 2秒末外力的瞬时功率最大D.D.第1 1秒内与第2 2秒内质点动能增加量的比值是 ADAD 第25页/共35页264.4.质量为m m的物体从倾角为的光滑斜面顶端由静止滑下，滑
11、到斜面底端时的速度为v v，求:重力的瞬时功率为多少？第26页/共35页27法法1 1：解：解：P=mgvcos(90-)P=mgvcos(90-)=mgvsin =mgvsin 法法2 2：解：解：将将mgmg分解为沿速度方向分解为沿速度方向和垂直于速度方向两个分力：和垂直于速度方向两个分力：F F1 1=mg=mg sin sin P=P=F F1 1 V=V=mg vmg vsin sin vmgvmgF1F2第27页/共35页285.5.质量为质量为m m的物体静止在光滑水平面上，从的物体静止在光滑水平面上，从t t0 0时刻开始受时刻开始受到水平力的作用。力到水平力的作用。力F F与
12、时间与时间t t的关系如图所示，力的方向的关系如图所示，力的方向保持不变，则保持不变，则 ()()A.3tA.3t0 0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为B.3tB.3t0 0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为C.C.在在t t0 0到到3t3t0 0这段时间内，这段时间内，水平力的平均功率为水平力的平均功率为D.D.在在t t0 0到到3t3t0 0这段时间内，水平力的平均功率为这段时间内，水平力的平均功率为BDBD第28页/共35页292 2t t0 0时的速度时的速度v v1 1 2 2t t0 0，0 02 2t t0 0时间内的位移时间内的位移l1 1 (2(2t t0 0)2 22 2
13、F F 做功做功W W1 1F F0 0l1 13 3t t0 0时的速度：时的速度：v v2 2 3 3t t0 0时刻的瞬时功率：时刻的瞬时功率：P P3 3F F0 0v v2 215 15 故故B B正确，正确，A A错。错。解析解析:第29页/共35页302t2t0 03t3t0 0时间内的位移时间内的位移l2 2v v1 1t t0 0 t t0 02 2 ，F F做的功做的功W W2 23F3F0 0l2 2 。0 03t3t0 0时间内时间内F F的平均功率的平均功率P P 故故D D选项正确，选项正确，C C错。错。答案答案:BDBD第30页/共35页316.6.质量为1.4
14、 t1.4 t的汽车在平直公路上从静止开始运动，先做匀加速直线运动，5s5s末达额定功率之后保持额定功率运动，其运动情况如图示，求（1 1）汽车所受的阻力，（2 2）汽车的额定功率，（3 3）前10s10s内牵引力做的功。t/sv/ms-10515815第31页/共35页32解析：解析：前前5s5s内，内，a=1.6m/sa=1.6m/s2 2 S=S=（1/21/2）atat2 2=20m=20m5s5s末末 P=FvP=Fv5 5=8F =8F 15s15s末末 P=FP=Fminminv v1515=15f =15f 前前5s5s内，内，F F f=ma f=ma 解以上三式得解以上三式
15、得 P=3.8410 P=3.84104 4W f=2.56 10W f=2.56 103 3N F=4.8 10N F=4.8 103 3N N 前前5s5s内内做功做功 W W1 1=Fs=4.8 10=Fs=4.8 103 3 20=9.610 20=9.6104 4 J J 第二个第二个5s5s内内做功做功 W W2 2=Pt=3.84 10=Pt=3.84 104 4 5=1.9210 5=1.92105 5J J 前前10s10s内牵引力做的功内牵引力做的功 W=WW=W1 1+W+W2 2=2.88 10=2.88 105 5J J t/sv/ms-10515815第32页/共35页332.2.定义式：PtW1.1.物理意义：表示做功快慢的物理量3.3.计算式：P P=F v cos F v cos该式一般用于求平均功率4.4.单位：在国际单位制中 瓦特 W W该式一般用于求瞬时功率第33页/共35页34不是什么人都可以交往的，慎交朋友。笑看人生潮起潮落，守住自己的心。第34页/共35页35感谢您的观看！第35页/共35页