7.3功率

1、2004年9月26日中國(guó)·上海承辦F1方程式賽車比賽。喜歡賽車的同學(xué)有沒有注意到這樣的細(xì)節(jié)，如果有的車輛上裝了攝像機(jī)，那么沒裝的賽車上也要加載與攝像機(jī)同質(zhì)量的配重。以保證比賽的公平性。,思考：為何這么做？,,第七章 機(jī)械能守恒定律,第3節(jié)、功率,,揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué)東部分校 姜雪峰,一臺(tái)甲起重機(jī)在 1min 內(nèi)把1噸的貨物勻速高了10m。另一臺(tái)起重機(jī)乙在 30s 內(nèi)把1噸的貨物勻速高了10m。 1、這兩個(gè)起重機(jī)對(duì)貨

2、物做功的大小有什么關(guān)系？ 2、這兩個(gè)起重機(jī)做功的快慢有什么關(guān)系？ 3、你是怎么比較它們做功快慢的？ 做功相同，時(shí)間越短，做功越快,相同,乙比甲快,思考與討論,一臺(tái)乙起重機(jī)在 30s 內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了10m。另一臺(tái)起重機(jī)丙在 30s 內(nèi)把1噸的貨物勻速提高了5m。 1、這兩個(gè)起重機(jī)對(duì)貨物做功的大小有什么關(guān)系？ 2、這兩個(gè)起重機(jī)做

3、功的快慢有什么關(guān)系？ 3、你是怎么比較它們做功快慢的？ 時(shí)間相同，做的功越多，做功越快,乙大于丙,乙比丙快,思考與討論,功率,2、單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W，1W＝1J/s 技術(shù)上常用千瓦（kW）作為功率的單位，1kW＝1000W．,1、定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值，叫做功率。,3、物理意義：反映力對(duì)物體做功的快慢。,比

4、值法,4、功率是標(biāo)量,額定功率、實(shí)際功率,1、額定功率：是指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。,2、實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。,3、注意：機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許長(zhǎng)時(shí)間超過額定功率。,說明,在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對(duì)物體做功的功率。

5、例如：汽車的功率就是汽車牽引力的功率，起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。,練習(xí),1.關(guān)于功率，下列說法中正確的是 A、功率是說明做功多少的物理量 B、功率是說明力做功快慢的物理量 C、做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定小 D、力做功越多，功率一定大,某人用同一水平力F 先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)距離l ，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)距離l ，若先后兩次拉力做的功為W1和W2 ，拉力做功的功率是P1和P2 ，則

6、A、W1=W2，P1=P2 B、W1=W2，P1＞P2 C、W1＞W(wǎng)2，P1＞P2 D、W1＞W(wǎng)2，P1=P2,平均功率、瞬時(shí)功率,即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的功率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均功率。,平均功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢,瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢,當(dāng) t 很短很短時(shí)，此式表示瞬時(shí)功率,當(dāng) t 表示一段時(shí)間時(shí)，此式表示平均功率,,功率的另

7、一種表達(dá)式,W＝Flcosα,P＝Fvcosα,,,,P＝vFcosα,P＝Fvcosα,功率與速度的關(guān)系,P＝F v cosα,若v表示瞬時(shí)速度，則P 表示瞬時(shí)功率,若 v表示平均速度，則P 表示平均功率,對(duì)于公式 P = F v1、當(dāng)P 一定時(shí)，F(xiàn) 和 v 有什么關(guān)系？2、當(dāng)F 一定時(shí)，P 和 v 有什么關(guān)系？3、當(dāng)v 一定時(shí)，F(xiàn) 和 P 有什么關(guān)系？,當(dāng)F與v同方向時(shí)（α＝0），P＝Fv,反比,正比,正比,功率與速度的關(guān)系,

8、思考:為什么大貨車上坡時(shí)速度要比在平地上行駛的速度小得多呢？,當(dāng)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比，所以可以通過減小速度來增大牽引力，也可以通過減小牽引力來提高速度。,P=Fv,2004年9月26日中國(guó)·上海承辦F1方程式賽車比賽。喜歡賽車的同學(xué)有沒有注意到這樣的細(xì)節(jié)，如果有的車輛上裝了攝像機(jī)，那么沒裝的賽車上也要加載與攝像機(jī)同質(zhì)量的配重。以保證比賽的公平性。,功率與速度的關(guān)系,思考：為何這么做？,解：,課本例題,

9、由P =Fv 得,勻速行使時(shí), 汽車的牽引力F =F阻= 1800N,某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,在水平路面上行使時(shí)受到的阻力是1800N,求發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下汽車勻速行使的速度.在同樣的阻力下,如果行使速度只有54km/h,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是多少?,v’=54km/h=15m/s,以較低的速度行使時(shí),,∴ P’ =Fv’ =1800×15W=27kW,注意：汽車的功率就是汽車牽引力的功率,2、定義式：,小結(jié)

10、,1、物理意義：表示做功快慢的物理量,3、計(jì)算式：P = F v cosα,該式一般用于求平均功率,4、單位：在國(guó)際單位制中 瓦特 W,該式一般用于求瞬時(shí)功率,類型1：機(jī)車以恒定功率 P 啟動(dòng),附：機(jī)車啟動(dòng)問題,,P＝F v,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率,發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力,機(jī)車的瞬時(shí)速度,當(dāng)F=F阻時(shí)，a＝0 ，v達(dá)到最大,保持 vm勻速,v,,,,,↑,→,↓,↑,→,→,↓,↓,加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),勻速直線運(yùn)動(dòng),機(jī)車以恒定功率

11、啟動(dòng)的v－ t 圖,附：機(jī)車啟動(dòng)問題,先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度 做勻速直線運(yùn)動(dòng)。,,類型2：機(jī)車以恒定加速度 a 啟動(dòng),,附：機(jī)車啟動(dòng)問題,,當(dāng)F= F阻時(shí)，a＝0 ，v達(dá)到最大,保持 vm勻速,,,,↑,→,↓,↓,→,→,→,→,,,,,P＝F v,↑,↑,→,當(dāng)P= P額時(shí)，保持P額繼續(xù)加速,,機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的v－ t 圖,附：機(jī)車啟動(dòng)問題,先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加