高一物理课件（广东专用）：第四章 第七节《功率》（粤教必修二）

欢迎进入物理课堂 第七节功率 一 功率 功率 1 做功的快慢 物体做功有快慢之分 一般用 表示 物体做功的快慢 做功 2 功率 单位时间内物体 的多少叫功率 用P表示 3 定义式 P 4 单位 简称 符号为W 1W 1J s 1kW 1000W 瓦特 瓦 5 推导式 当力与物体运动方向一致时 P Fv 超级爆炸 大爆炸总是伴随着短时间内高能量的释放 其功率非常巨大 太阳的辐射功率达到了4 1026W 但宇宙中最大的能量释放应该属于现在还是未解之谜的伽马射线暴 比超新星爆炸还厉害 伽马射线暴是超级天体发生剧变时 比如中子星碰撞 黑洞合并 超短时间向两极释放高能量的现象 如果地球被伽马射线暴近距离对准 那么地球会像科幻电影拍的一样被熔化消失掉 1997年发生的伽马射线暴在50s内所释放出的能量相当于整个银河系200年的总辐射能量 那么这次伽马射线暴的功率是银河系的多少倍 图4 7 1 二 额定功率和实际功率 最大 不变 1 额定功率 机械正常工作时允许达到的 功率 不同机械额定功率一般不同 同一机械额定功率 2 实际功率 机械 工作时的功率 同一机械实际功 率随工作情况而变 一般来说P额 P实 实际 要点1 功率的理解及计算 1 功率的推导式 一般用于求解某段时间内的平均功率 2 P Fvcos 通常用来计算瞬时功率 也可用来计算平均功率 若v表示物体运动某一时刻的瞬时速度 则P表示该时刻的瞬时功率 若v表示物体运动某时间间隔的平均速度 则P表示该时间间隔的平均功率 为力和瞬时速度的夹角 3 提到功率时要明确是哪个力的功率 汽车的功率是指汽车牵引力的功率 起重机吊起货物的功率就是钢丝拉力的功率 3 平均功率与瞬时功率的比较 例1 双选 关于功率的概念 下面的说法中正确的是 A 功率是描述力对物体做功多少的物理量C 若力和速度方向相同 由P Fv可知 力越大 速度越大 则功率越大D 某个力对物体做功越多 它的功率就一定越大解析 功率是描述力对物体做功快慢的物理量 选项A错 功率的大小除了和功有关以外还和时间有关 故D错 答案 BC 1 质量是2kg的物体 受到24N竖直向上的拉力 由静止开始运动 经过5s g取10m s2 求 1 5s内拉力对物体所做的功的多少 2 5s内拉力的平均功率 3 5s末拉力的瞬时功率 要点2 机车启动问题 机动车启动通常有两种方式 即以恒定功率启动和以恒定加速度启动 1 以恒定功率启动过程 乙 甲图4 7 2 2 以恒定加速度启动过程 机车以恒定加速度启动时 先后经过两个过程 如图4 7 2乙所示 匀加速运动结束时的速度并未达到整个过程的最大速度vm 只是达到匀加速阶段的最大速度 在P Fv中 因为P为机动车牵引力的功率 所以对应的F是牵引力 并非合力 例2 一辆汽车的额定功率为100kW 质量为1 0 104kg 设阻力恒为车重的0 1倍 g取10m s2 求 1 若汽车保持恒定功率运动 启动后能达到的最大速度是多大 2 若汽车保持以0 5m s2的加速度匀加速运动时 其匀加速运动能维持多长时间 当汽车行驶的速度为8m s时 汽车的加速度有多大 2 2011年佛山一中期末 一种氢气燃料的汽车 质量为m 2 0 103kg 发动机的额定输出功率为80kW 行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0 1倍 若汽车从静止开始先匀加速启动 加速度的大小为a 1 0m s2 达到额定输出功率后 汽车保持功率不变又加速行驶了800m 直到获得最大速度后才匀速行驶 取g 10m s2 试求 1 汽车的最大行驶速度 2 汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间 解 1 当汽车的牵引力与阻力平衡时 汽车达到最大行驶 速度 设最大行驶速度为vm 有 P Fvm F f kmg k 0 1由以上各式解得vm 40m s 2 设汽车达到额定输出功率时的速度为v 从静止到匀加 速运动阶段结束所用时间为t1 则有 F f ma P Fv v at1 解得F 4000N v 20m s t1 20s 设汽车达到额定输出功率后 以恒定功率加速行驶的时间 解得t2 35s 所以 总时间为t t1 t2 55s 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