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(共25张PPT)
1.2 功率
学习目标
1、理解功率的概念，知道平均功率和瞬时公平率.
2、掌握平均功率和瞬时功率的计算方法.
3、能利用功率的定义式P＝进行有关计算；根据功率的定义式推导P＝Fv，会分析、计算和解释机车启动等问题.
4、知道机械的实际功率和额定功率的区别.
对比：做功的快慢
一、功率的定义
1、定义： 功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率
（比值定义）
推导式：P=Fv
知识提炼
功率的决定因素：功率的大小只与其比值有直接联系，与做功多少和时间长短无直接联系.
2、功率的单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称 瓦，符号是W，1W＝1J/s
常用的单位还有千瓦（kW），1kW＝1000W.
3、物理意义：功率是反应做功快慢的物理量.
4、功率是标量，只有大小，没有方向.
例1：关于功率，下列说法中正确的是(　　)
A．物体做功越快，其功率越大
B．物体做功越多，其功率越大
C．实际功率一定等于额定功率
D．由P＝可知，功率与时间成反比
解析：功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，A对；物体做功多，用的时间很长，功率也不大， B错；物体的实际功率可能小于或等于额定功率，也可能短时间内大于额定功率，C错；由P＝可知，只有在做功一定的情况下，功率才与时间成反比，D错.
【答案】A
二、常见机械的功率
(1)额定功率是机械可以长时间工作的最大允许功率.一个机械的额定功率是一定的，机械工作时都要受额定功率的限制.
(2)实际功率是机械工作时实际输出的功率，也就是发动机产生的牵引力做功的功率，实际功率通常要小于或等于额定功率.
提示：为了保证机械的安全，工作时尽量使P实≤P额.
三、功率与力、速度的关系
若力的方向与物体运动的速度反向相同，P=F v
当 F 一定时，功率P与物体的运动速度 v 成正比
当速度 v 一定时，功率 P 与物体所受的作用力 F 成正比
当功率 P 一定时，物体的运动速度v 与力 F 成反比.
1.关系式及个物理量之间的关系
定义 常用描述
平均 功率 物体在一段时间内做功的功率的平均值，它与某一段时间(或过程)有关. P＝ 或P＝ Fvcosα
(为t时间内的平均速度)
瞬时 功率 表示物体在某一时刻或某一状态的功率.瞬时功率总与某一时刻或状态相对应. P＝Fvcosα
(v为某一时刻的瞬时速度)
2.平均功率和瞬时功率
想一想
在越野比赛中，汽车爬坡时，常常换用低速挡，这是为什么？
提示：由P＝Fv可知，汽车在上坡时需要更大的牵引力，而发动机的额定功率是一定的，换用低速挡的目的是减小速度，进而增大牵引力.
例2：一物体自某一高度处做自由落体运动，经5s落地，其质量为m=2kg，问：
（1）在5s内重力的平均功率为多大？
（2）在4s末，重力的瞬时功率为多少？
【解析】(1)物体做自由落体运动，由h= gt2
得h= ×10×52m=125m
根据做功公式 W=Fs
得W=mgh=2500J
由 得平均功率 P=500W
(2)由v=gt 得4s末的速度 v=40m/s
由瞬时功率P=Fv得P=mgv=20×40W=800W
功率大小分析的两点注意事项:
（1）“某秒末”或“到某位置时”的功率是指瞬时功率，只能用P=Fv求解.
（2）“某段时间内”或“某个过程中”等词语，则是求平均功率，此时可用P = 求解，也可以用 P=Fv求解.
1、汽车以恒定功率启动
四、机车的两种启动方式
(1)启动过程
机车以恒定功率启动的v-t图象如下所示：先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以最大速度 做匀速直线运动.
vm
v
t
O
(2) 图像
2、汽车以恒定加速度启动
(1)启动过程
v
t
O
vm
机车以恒定加速度启动的v－t图像如图所示:先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以最大速度 做匀速直线运动.
(2) 图像
例3： 如图所示为一汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度图像，汽车所受阻力恒定.图中OA为一段直线，AB为一段曲线，BC为一段平行于时间轴的直线，则 (　　)
A．OA段汽车发动机的功率是恒定的
B．OA段汽车发动机的牵引力恒定
C．AB段汽车发动机的功率可能是恒定的
D．BC段汽车发动机的功率是恒定的
解析：OA为一段直线，说明OA段汽车做匀加速直线运动，牵引力不变，根据P＝Fv可知，速度增大，牵引力不变，功率增大，故A错误，B正确；AB为一段曲线，斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，牵引力减小，根据P＝Fv可知，牵引力减小，速度增大，功率可能不变，故C正确；BC为一段平行于时间轴的直线，则汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，不变，速度也不变，根据P＝Fv可知，功率不变，故D正确.
【答案】BCD
例4：某汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍，g取10 m/s2.
(1)若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车的速度为5 m/s时，其加速度是多少？
(2)若汽车以恒定的加速度0.5 m/s2启动，则这一过程能维持多长时间？
解析：(1)当汽车的加速度为零时，汽车的速度v达到最大值vm，故最大速度为vm＝
由P＝Fv，F－f＝ma可得速度v＝5 m/s时加速度为
a＝＝1.4 m/s2.
(2)汽车以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动所能达到的最大速度为
vm′
由于这一过程中汽车做匀加速直线运动，
满足vm′＝v0＋a′t，
故这一过程能维持的时间为
t＝
课堂小结
T
谢谢观看
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