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,3 功率,人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。 1、人上高楼（如8层楼）时，乘电梯比走路要快得多； 2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多； 3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多； 4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多； 5、,功是能量转化的量度 人们关注做功的多少的同时还关注着做功的快慢。,在三种方式，把1t的货物从地面运到三楼， 方式一：建筑工地上分别采用以下搬运工分批搬运，需时间3h 方式二：工人利用动滑轮将重物提升，需时间3min 方式三：用一台起重机提升，需时间30 s,上述三种情况，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题： 1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？ 2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？,不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学们思考并提出解决方案。,1.选择相同时间，比较做功多少，做功多的，做功就快； 2.选择做相同的功，比较做功的时间长短，时间长的，做功就慢； 3.如果做功的多少和所用的时间不同，用做功和完成这些功所用的时间的比值来比较，比值小做功慢，比值大做功快。,类比“速度”的定义方法， 用做功和完成这些功所花的时间的比值来定义“功率”；,某一个物理量与时间的比值叫做这个物理量的变化率 速度是位移的变化率 加速度是速度的变化率 功率应该叫做功的变化率,一、 功 率,(1)功率是表示物体做功快慢的物理量。,(2) 公式：,比值法定义,（3）功率也是标量,（4）功率的单位,瓦特（W）,1W=1J/s,【讨论交流1】长跑运动员能否用100米短跑的速度来完成5000米的赛跑路程呢?为什么?,短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍，已经超负荷了，运动在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。人做功过快，会引起受伤、生病等，同样电动机、内燃机超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁.所以电动机、内燃机等动力机械都有额定功率，这是正常情况下可以长时间工作的功率。,二、额定功率和实际功率,1.额定功率：是指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 2.实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率 3.机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率,观 看 图 片,一些常见机械做功功率 （1）汽车发动机5104 W15104 W （2）摩托车约2103 W （3）人心脏跳动的功率1.5W左右,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： 1.汽车的功率就是汽车牵引力的功率 2.起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力 的功率,【讨论交流2】将一个质量为M的小钢球由静止释放，下落t时间内的下落高度为h，试求小球下落的功率？,所求出的是小球在下落的过程中的平均功率，小球在下落的过程中随时间的变化功率是不同的，因此有平均功率与瞬时功率之分（各种机器实际输出的功率随时间也是变化的），,如果我们要表示瞬时功率与功、时间的关系，功率的表达式又应该怎样写呢？,三、功率P与力F、速度v的关系 1. 功率与力、速度的关系推导,【创设问题情境】某物体沿位移的方向受恒力F，在t时间内发生的位移为l，试求此时间F的功率为多少？,【讨论交流3】,2.推导公式：P=Fv,v为平均速度时，功率就是平均功率， v为瞬时速度时，功率就是瞬时功率。,注意P=Fv 力F与速度v的方向在同一条直线上，如果F与v的方向不在一条直线上又该怎样处理？,【变式与拓展】某物体受恒力F，在t时间内发生一段位移为L，F与位移L的方向夹角为，试求此时间F的功率为多少？,P=Fvcos （为力F与速度v方向间的夹角）,2.推导公式：,【实例分析】汽车在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？,师生共同分析：,（1）根据P=Fv知，在速度不变时，牵引力F与功率P成正比，汽车加大油门，增加发动机的输出功率,获得较大的牵引力，但是这样有可能超过了机车的额定功率而过热损坏。,(2） 根据P=Fv知，在功率一定时，牵引力F与速度V成正反比，遇上坡路段时当司机将发动机的速度档位调低后，速度减小了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。,教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论:,货车和小轿车的比较,一部汽车载重和空车时在公路上以额定功率行驶的比较,然而，在发动机功率一定时，通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力来提高速度，效果都是有限的。所以，要提高速度和增大牵引力，必须提高发动机的额定功率，这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大型发动机的原因。,【巩固训练】,例1质量m=3 kg的物体，在水平力F=6的作用下，在光滑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内对物体所做的功。 （2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。 （3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。,例2汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10/s2，问： 汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少? 若汽车保持0.5/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?,
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