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3 功 率,2知道平均功率和瞬时功率的含义，能根据PFv进行分析和计算 3了解额定功率和实际功率，能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度之间的关系.,1.定义：_跟_的比值叫做功率 2定义式：P_. 3单位：在国际单位制中，功率的单位是_，简称_，符号是_. 1W_J/s,1kW_ W. 4物理意义：是表示_的物理量,功率,功W,完成这些功所用时间t,瓦特,瓦,W,1,103,做功快慢,思考1：功率大，做功一定多吗？ 提示：功率与做功多少没有必然联系，功率大，做功不一定多，但做功一定快,1下列关于功率的说法，正确的是 ( ) A力对物体做的功越多，功率就越大 B做功时间短的机械，功率大 C完成相同的功，用的时间越长，功率越大 D功率大的机械在单位时间内做的功会更多 解析 功率与做功多少没有必然的联系，选项A、B错误；完成相同的功，用时越长，功率越小，选项C错误；故选D. 答案 D,额定功率与实际功率,输出功率,不同,不变,实际工作,思考2：各种机械铭牌上所标功率是额定功率，还是实际功率？ 提示：额定功率,2.以下关于功率的说法中，正确的是 ( ) A动力机械铭牌上标明的是该机械的额定功率 B额定功率是动力机械工作时必须保持的稳定功率 C在较短的时间内，实际功率可以大于额定功率 D在较长的时间内，实际功率可以小于额定功率 答案 ACD,1.功率与速度关系式 P _(F与v方向相同) 2推导,功率与速度,Fv,3应用 由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成_，要增大牵引力，就要_速度,反比,减小,3.下列关于功率的说法中正确的是 ( ),答案 D,【典例1】 质量为m2 kg的物体从距地面45 m的高处自由下落，在t2 s的时间内重力的功率为多少？在2 s末重力做功的功率等于多少？在4 s末重力做功的功率又为多少？,答案 192.1 W 384.2 W 0,求解功率时应该注意的问题 (1)首先要明确是求哪个力的功率，是某个力的功率，还是物体所受合力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率,【跟踪1】 质量m5 kg的物体，在水平力F10 N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始做匀加速直线运动，求： (1)力F在t2 s内对物体所做的功； (2)力F在t2 s内对物体所做功的平均功率； (3)在2 s末力F对物体做功的瞬时功率,解析 物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求出加速度 答案 (1)40 J (2)20 W (3)40 W,对公式PFv的几点认识 (1)由于公式WFl适用于力F与位移l同方向的情况，故PFv也适用于力F和速度v同方向的情况 (2)当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解为沿v方向的分力F1和垂直于v方向的分力F2，F2不做功，其功率为0，F1的功率即为F的功率；或者分解速度，用F乘以沿F方向上的分速度来求故功率的一般表达式为PFvcos ，是F、v之间的夹角,对公式PFv的进一步认识,【典例2】 (2012江苏)如图731所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 ( ) A逐渐增大 B逐渐减小 C先增大，后减小 D先减小，后增大,图731,审题技巧 解答本题时应把握以下两点： (1)小球在竖直平面内做匀速圆周运动，则小球在切线方向受力平衡 (2)小球从A点运动到B点的过程中，速率不变，水平拉力变化，水平拉力与速度的夹角变大,解析 小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点过程中，小球在切线方向受力平衡，对小球进行受力分析，如图所示，在切线方向上，有Fcos mgsin ，故拉力的瞬时功率PFvcos mgvsin ，小球从A运动到B的过程中，逐渐变大，故P逐渐变大，选项A正确 答案 A,对公式PFv的理解,【跟踪2】 汽车上坡的时候，司机必须换档，其目的是 ( ) A减小速度，得到较小的牵引力 B增大速度，得到较小的牵引力 C减小速度，得到较大的牵引力 D增大速度，得到较大的牵引力 解析 由PFv可知，P一定时，v减小，则F增大，故选项C正确 答案 C,疑难突破3 机车的两种启动方式 1.恒定功率启动 (1)启动过程中各量的变化及运动性质,图732,2恒定牵引力启动 (1)启动过程中各量的变化及运动性质,图733,典例剖析 【典例】 一辆质量为2.0103 kg的汽车以额定功率P06.0104 W在水平公路上行驶，汽车受到的阻力为一定值，在某时刻汽车的速度为v120 m/s，加速度为a10.50 m/s2，求(g取10 m/s2)： (1)汽车所能达到的最大速度vm是多大？ (2)若汽车从静止开始做匀加速直线运动(不是额定功率行驶)，加速度大小为a21.0 m/s2，则这一过程能维持多长时间？,(2)汽车由静止启动后，随着速度的增大，牵引力的功率逐渐变大，当功率达到额定功率时，机车达到匀加速直线运动所能达到的最大速度v2，设此过程中机车的牵引力为F2，由牛顿第二定律得 F2F阻ma2 又P0F2v2 v2a2t 联立解得v215 m/s，t15 s. 答案 (1)30 m/s (2)15 s,【审题技巧】,【我来冲关】 一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数： 规格：车型26电动自行车， 整车质量30 kg，最大载量120 kg， 后轮驱动直流永磁体电机： 额定输出功率120 W 额定电压40 V，额定电流3.5 A(即输入电动机的功率为403.5 W140 W) 质量为m70 kg的人骑此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人的总重的k0.02倍，g取10 m/s2，求：,(1)此车的电机在额定功率下正常工作时的效率； (2)仅让电动机在额定功率提供动力的情况下，人骑自行车匀速行驶的速度； (3)仅让电机在额定功率提供动力的情况下，当车速为v11.0 m/s时，人骑车的加速度大小,答案 (1)85.7% (2)6 m/s (3)1 m/s2,【状元微博】 机车启动过程的分析步骤 (1)正确分析其物理过程，明确是哪种启动方式 (2)抓住两个基本公式：功率公式PFv(P是机车的实际功率，F是机车的牵引力，v是机车的速度)；牛顿第二定律，即FFfma. (3)正确分析各个物理量在各个过程中的变化情况.,一、对功率的理解 1关于功率，下列各种说法中正确的是 ( ) A功率大说明物体做功多 B功率小说明物体做功慢 C单位时间内做功越多，其功率越大 D由PFv可知，机车运动速度越大，功率一定越大 解析 功率是描述力做功快慢的物理量，单位时间内力做的功就是功率；只有当F一定时，功率P才与速度v成正比 答案 BC,2放在水平面上的物体在拉力F作用下做匀速直线运动，先后通过A、B两点，在这个过程中 ( ) A物体的运动速度越大，力F做功越多 B不论物体的运动速度多大，力F做功不变 C物体的运动速度越大，力F做功的功率越大 D物体的运动速度越大，力F做功的功率不变 解析 求做功用WFl，故不论速度多大，F做功不变，故A错，B对；物体运动速度越大，通过相等位移所用时间越短，功率就越大故C对，D错 答案 BC,二、功率的计算 3如图734所示，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg的木箱，拉力F与水平方向成60角，F2 N木箱从静止开始运动，4 s末拉力的瞬时功率为 ( ) A0.2 W B0.4 W C0.8 W D1.6 W,图734,答案 B,4一台起重机匀加速地将质量为1.0103 kg的货物竖直吊起，在2 s末货物的速度v4.0 m/s，取g10 m/s2，不计阻力，求： (1)起重机在这2 s内的平均输出功率； (2)起重机在2 s末的瞬时输出功率,答案 (1)2104 W (2)4.8104 W,三、机车的启动问题 5汽车的质量为4103 kg，额定功率为30 kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍汽车在水平路面上从静止开始以8103 N的牵引力出发，求：(g10 m/s2) (1)经过多长时间汽车达到额定功率？ (2)汽车达到额定功率后保持功率不变，最大速度多大？ (3)汽车加速度为0.6 m/s2时速度多大？,答案 (1)汽车经过3.75 s达到额定功率；(2)最大速度为7.5 m/s；(3)汽车加速度为0.6 m/s2时速度为4.7 m/s.,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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