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1、4.2 功率,第1课时,复习：,一、功的概念：如果一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生一段位移，这个力对物体做了功。二、功的表达式：三、几个力对物体做功的计算,W总=F合Xcos,W总=W1+W2+W3+Wn,一台耕地机一天能耕地约20亩田地,一头牛一天能耕地五亩田地,谁做的功快?,一部收割机一天能收割数十亩水稻,一个农民一天能收割一亩水稻,谁做的功快?,谁做的功快?,老农挑水,抽水机抽水,(3)公式：,功率的单位:,瓦特（W）,（1）定义：功率是表示力对物体做功快慢的物理量。,一、功率,(单位时间做功的多少),(2)意义：表示做功的快慢。,小资料,关于功率，下列说法中正确的是（）A、
2、功率是说明做功多少的物理量B、功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长，功率一定小D、力做功越多，功率一定大,例1,B,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?,思考与推理,二、功率和速度的关系,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?,推导,x,使用公式P=FV过程中要注意什么？,思考：,1.F与V应在同一方向上；若F与V夹角为，则P=W/t=FXCOS/t=FVCOS,2.若V是一段时间内的平均速度，则P表示这段时间内的平均功率；,3.若V是某时刻的瞬时速度，则P表示这
3、一时刻的瞬时功率；,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？,三、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,例题2：如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，正以v2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100N，方向与速度v的夹角为37，求：物体向右运动10s的过程中，拉力F对它做多少功？拉力F对物体做功的功率是多大？(sin3700.6，cos3700.8),【答案】W=1600J P=160W,功率P=F v cos,1.
4、关于功率以下说法中正确的是（）A、据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B、据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C、据 P=W/t可知，只要知道时间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、根据 P=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。,练习,D,2.同一恒力按同样方式施于静止物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为w1、p1和w2、p2，则二者的关系是（）A.W1w2、p1p2 BW1=w2、p1p2 D.W1w2、p1p2,B,分析：,例3、质量m=3kg的物体，在水平力F=6
5、N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体做的功；（2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率；（3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。,【答案】54J，18W，36W,解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3s a=F/m=2m/s2;s=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P1=FVt=36W,一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=T时刻F的功率是（）A B C D,C,分析：,练习,一个质量是1.0kg的
6、物体，从地面上方30m高处开始做自由落体运动。（g取10m/s2)（1）前2s内重力对物体做功的功率是多大？（2）第2s末重力对物体做功的功率是多大？,100W,200W,解:已知m=1.0kg g=10m/s2(1)h1=1/2gt2=20m,WG=FS=mgh1=200J,所以:前2S内重力对物体做功的功率为:P=WG/t=100W(2)第2S末的速度Vt=gt=20m/s公式P=FV可知:P=FV=mgVt=200W,课堂检测,1.功率是表示物体做功快慢的物理量,2.定义式：,3.功率的另一表达式：,该式用于求瞬时功率、平均功率,该式一般用于求平均功率,小 结,4.2 功率,第2课时,一
7、、额定功率和实际功率,额定功率：机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率：是指机器工作中实际输出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。实际功率总小于 或等于额定功率。,二、汽车的两种启动方式,汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。,P=Fv,汽车功率,汽车的牵引力,汽车的瞬时速度,汽车加速运动的情况有两种：1、以额定功率P额启动;2、在恒定的牵引力F作用下启动。,根据公式P=Fv：（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？（2）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？（3）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？,P与v成正比,
8、F与v成反比,F与P成正比,（1）以额定功率P额启动,瞬时速度V,牵引力F,加速度a,Ffa0,F=f，a=0V最大,结论：在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最快。,瞬时速度V,牵引力F,加速度a,Ffa0,F=f，a=0V最大,变加速,匀速,例1：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:汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？当汽车的速度为6m/s时加速度多大？,12m/s,4m/s,1m/s2,练习静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段
9、时间内，列车的运动状态是（）A、列车做匀加速直线运动 B、列车的速度和加速度均不断增加 C、列车的速度增大，加速度减小 D、列车做匀速运动,1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。,2、达到最大速度时，a=0,注意：发动机的功率指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。,汽车的两种运动状态,Ff,（2）以恒定的牵引力F启动,2、当F=f时速度最大,1、先匀加速再变加速最后匀速,以恒定a启动的,匀加,变加,匀速,例2：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。若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀速直线运动，这一过
10、程能维持多长时间？汽车所能达到的最大速度是多大？,F=7500N,v=8m/s,t=16s,解：,P额=f vV=12m/s,练习：额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20 m/s，汽车的质量为2 t。如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2 m/s2，求：(1)汽车所受的阻力；(2)第3 s末汽车的瞬时功率。,(1)当Ff时，a0，vvmax，则PFvfvmax，故fvmax(P)20(80103)N4103 N。(2)设汽车做匀加速运动时的牵引力为F，由牛顿第二定律得Ffma，故Fmaf8103 N，汽车做匀加速运动能达到的最大速度vmaxF(P)8103(80103)m/s10 m/s，匀加速的时间为ta(vmax)2(10)s5 s3 s，故第3 s末汽车的功率P3Fv3Fat3810323 W48 kW。,第一种情况：汽车以恒定功率启动,第二种情况：汽车以恒定加速度启动,共同点:当F牵=f阻,a=0,汽车做匀速直线运动时,V到达最大值,P=P额,小结：两种启动方式,
