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1、8.1 功和功率功和功率第二课时第二课时 功率功率第八章 机械能守恒定律 力对物体做功的求解公式是什么？力对物体做功的求解公式是什么？物理意义：功是能量转化的量度物理意义：功是能量转化的量度 (表示做功的多少或能量转化的多少表示做功的多少或能量转化的多少)W=FlcosW=Flcos“l lcoscos”整整体也可称为力体也可称为力方向上的位移方向上的位移 几个力对物体所做的总功几个力对物体所做的总功W W总总 =F=F合合 l cosl cosW W总总 =W=W1 1+W+W2 2+W+W3 3+回顾复习回顾复习 引入新知引入新知 0 01.1.一台起重机甲在一台起重机甲在 1min 1m
2、in 内把内把1 1吨的货物匀速提到预定的高度。另一吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在台起重机乙在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速提到相同的高度。吨的货物匀速提到相同的高度。1min1min30s30s哪一个做功快呢？哪一个做功快呢？做功相同，时间越短，做功越快做功相同，时间越短，做功越快功率功率1 12.2.一台起重机甲在一台起重机甲在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速提高了吨的货物匀速提高了10m10m。另一台起。另一台起重机乙在重机乙在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速提高了吨的货物匀速提高了5m5m。10m10m5m5m哪一个做功快呢？哪一个做
3、功快呢？时间相同，做的功越多，做功越快时间相同，做的功越多，做功越快功率功率1 13.3.一台起重机甲在一台起重机甲在 30s 30s 内把内把1 1吨的货物匀速提高了吨的货物匀速提高了10m10m。另一台起。另一台起重机乙在重机乙在 20s 20s 内把内把1 1吨的货物匀速提高了吨的货物匀速提高了5m5m。方法：物理上利用单位时间内做功的多少来度量方法：物理上利用单位时间内做功的多少来度量做功的快慢做功的快慢功率功率1 110m10m5m5m哪一个做功快呢？哪一个做功快呢？1、定义：功与完成这些功所用时间的比值，叫作功率。2、公式：功率功率1 1比值定义法比值定义法3.单位：瓦特，简称瓦，
4、符号是w，1w=1J/s，瓦这个单位比较小，技术上常用常用千瓦(kw)这个单位，1kw=1000w。4.物理意义：描述做功快慢的物理量5.功率是标量：有正负，有大小，但没有方向=平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢讨论：分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时功率？（1）求平均功率（v是平均速度）（2）求瞬时功率（v是瞬时速度）比较常用(对应一段时间或一个过程)(对应一个时刻或一个位置)平均功率和瞬时功率平均功率和瞬时功率2 2例1.马拉着车在1h内前进5km，如果马的拉力为324N，求马拉车的功率。平均功率和瞬时功率平均功率和瞬时功率2 2解：F=324N，l
5、=5000m，t=1h=3600sP=W/t，又W=Fl功率：P=W/t=Fl/t=3245000/3600=450w例2.设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v匀速飞行时，其发动机的功率为（）A2P B4P C8P D无法确定C1 1、额定功率：、额定功率：是指动力机械所能提供的最大功率。（一般在铭牌上有标称值）2 2、实际功率：、实际功率：是指动力机械实际提供的功率。（有时电压不稳定，汽车没有把油门踩到底等等）实际功率应等于额定功率，应尽量避免长时间小于或大于额定功率工作，否则会损坏机器。比如电扇工作电压太小可能转不起来，变成了“热
6、得快”，会烧毁。冬天汽车发动不了应换电瓶。实际功率和额定功率实际功率和额定功率3 3实际功率和额定功率实际功率和额定功率3 3例3.以额定功率以额定功率 P P额额 启动启动结论：在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最大.机车启动的两种方式机车启动的两种方式4 4v0=0，P=P额OA段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动；AB段：做速度为vm的匀速直线运动变加速匀速vmvtOtPmPtOf阻FtOtatOt以额定功率以额定功率 P P额额 启动启动机车启动的两种方式机车启动的两种方式4 4机车启动的两种方式机车启动的两种方式4 4以恒定以恒定加速度加速度启动启动OA段：以加速度a做匀加速直线
7、运动；AB段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动；BC段：做速度为vm的匀速直线运动vtOt1匀速匀速变加速变加速匀加速匀加速v1vmt2PmPtOFtOatOf阻t1t2t1t1t2以恒定以恒定加速度加速度启动启动机车启动的两种方式机车启动的两种方式4 4机车启动的两种方式机车启动的两种方式4 4例例4 4 汽车发动机的额定功率为60 kW,其质量为 5103 kg,在水平路面上行驶时受阻力恒定为5.0103 N。试求:(1)汽车所能达到的最大速度。(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,则汽车受到的牵引力是多大?汽车匀加速运动的时间是多长?答案：(1)12 m/s(2)
8、7 500 N16 s 机车启动的两种方式机车启动的两种方式4 4思考：若功率相同：为什么一辆汽车满载时的速度比空载时小？为什么一辆汽车上坡时的速度比平地上或者下坡时速度小？为什么汽车在起步或者在不同路面上行驶时要“换档”？注意：汽车牵引力与速度方向相同，若功率恒定则P=Fv，对于机动车或者起重机等机器，F为牵引力，v为瞬时速度。根据P=Fv，在P恒定的情况下F越大，v越小，F越小，v越大。PFV的应用5 5例5.汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:(1)汽车所能达到的最大速度是多大？(2)当汽车的速度为5m/s时加速度多大？(3)当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？答案：(1)12m/s，(2)1.4m/s2，(3)4m/s例6.如图所示，一质量m=2kg的滑块从倾角为370的固定光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面足够长，空气阻力忽略不计，sin370=0.6，cos370=0.8，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)前2秒内重力做的功；(2)前2秒内重力做功的平均功率；(3)2秒末重力的瞬时功率。解：(1)144J，(2)72w，(3)144w