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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 功率,学习目标：,1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率,2.掌握平均功率和瞬时功率的计算方法,3.知道机械的额定功率和实际功率的区别,重点难点：,1.平均功率和瞬时功率的计算方法,2.机车两种方式启动问题的求解,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、功的计算式：,三、各种,能量的转化,需要靠力做功来实现,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,2.,功率的单位:,瓦特（W）,1.物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量。,(单位时间做功的多少),一、功率：,力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率,定义式：,4.功率的另一表达式,v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小,是F与v方向的夹角,3.,P=W/t求出来的是力在一段时间内做功的平均快慢程度，即平均功率。,1.,平均功率：描述在,一段时间内,做功的 平均快慢,2.,瞬时功率：表示在,某一时刻,做功的快慢,二、平均功率和瞬时功率,求平均功率,求瞬时功率,（V是平均速度）,（,v,是瞬时速度）,例、,质量,m,=3,kg,的物体，在水平力,F,=6,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=,3,s,，求：,（1）力,F,在,t,=3,s,内,对物体做的,功,；,（2）力,F,在,t,=3,s,内,对物体做功的,平均功率,；,（3）力,F,在,3,s,末,对物体做功的,瞬时功率,。,【答案】,54,J,，18,W,，36,W,解:已知m=3kg,F=6N,v,0,=0,t=3s,a=F/m=,2m/s,2,;s=v,0,t+1/2at,2,=,9m,v,t,=v,0,+at=,6m/s,(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P,1,=FV,t,=36W,三.额定功率和实际功率,1.额定功率:,2.实际功率:,实际功率,应小于或等于,额定功率,不能长时间大于,额定功率,否则会损坏机器,应尽量避免,机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率,机器工作时实际输出的功率,也就是机器铭牌上的标称值。,说 明：,1.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：,汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率,起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功 率,高 中 物 理,（必修2）,2.功率和机械效率区别,功率是描述物体做功快慢程度的物理量,机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量,v,四.汽车的功率,汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。,P=F,v,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作用下匀加速启动,。,以额定功率P,额,启动,v,瞬时速度,V,牵引力,F,加速度,a,Ff,a0,F=f，a=0,V最大,结论：,在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最大。,v,瞬时速度,V,牵引力,F,加速度,a,Ff,a0,F=f，a=0,V最大,变加速,匀速,以额定功率P,额,启动,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,例：,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/s,2,。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？,当汽车的速度为5m/s时加速度多大？,当汽车的加速度为2m/s,2,时速度多大？,12m/s,4m/s,1.4m/s,2,1、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,F,牵,-,f=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,加速度a一定,速度v,v=at,牵引力不变,匀加速直线运动,达到最大速度,v,m,变加速直线运动,功率P,Pf,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,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/s,2,。,若汽车从静止开始，保持以0.5m/s,2,的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？,汽车所能达到的最大速度是多大？,F=7500N,v=8m/s,t=16s,问题讨论：,机车起动,2、机车以恒定加速度的起动过程,0t,1,阶段，机车匀加速,v,增大,P,增大,t,1,时刻，机车达额定功率,t,1,t,2,阶段，机车以额定功率继续加速，同情况1,v,增大，,F,减小，一直到,a,=,0,v,t,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,v,m,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,当汽车发动机的功率一定时，根据P=Fv知，牵引力与速度成反比，所以通过减小速度来增大牵引力，使汽车能顺利上坡。,1、汽车上坡时，司机一般要“换挡”减小车速，使汽车以较小的速度爬坡，为什么呢？请用今天所学的知识加以解释。,2、汽车上坡时，若不减小车速，司机应采取什么措施？为什么？,加大油门，增大输出功率，来获得较大的牵引力。,三 联系实际 学以致用,
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