资源简介

(共21张PPT)
8.1 功和功率（2）
思考与讨论
起重机甲在30s内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
1、这两个起重机对货物做功的有什么关系？
甲大于乙
2、这两个起重机哪一个做功的快？
甲比乙快
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
时间相同，做的功越多，做功越快
乙起重机在 30秒 内把
1吨的货物提到相同的高度
甲起重机在 60秒 内把
1吨的货物提到预定的高度
1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？
相同
2、这两个起重机哪一个做功的快？
乙比甲快
3、你又是怎么比较它们做功快慢的？
做功相同，时间越短，做功越快
两球同时从不同高度作自由落体运动，如图所示，若m1=0.5kg，m2=2kg，h1=20m，h2=5m，则重力对两球做的功分别为多少 (g=10m/s2)
h1
h2
两球完成做功过程所需的时间又分别为多少？
如何来比较做功的快慢？？
1、物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。
3、公式：
4、功率是标量：功率表示做功过程中能量转化的快慢。
5、功率的单位：
瓦特（W）常用单位： kW
一、功率的概念
2、定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值
（单位时间内做功的多少）
W＝Flcosα
P＝
t
W
P＝Fvcosα
P＝
t
Flcosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
P＝Fvcosα
v＝
t
l
二、功率与速度的关系
1、推导：
二、功率与速度的关系
2、对公式P=F·v的理解：
(1)力F与速度v是同一物体的两个物理量,且具有同时性；
(2)力F可以是恒力,也可以是变力；可以是某一个力,也可以是几个力的合力；
(3)速度可能是恒定的,也可能是变化的；可以是瞬时速度,也可以是平均速度；
定值 各量间的关系 应用
P一定 F与v成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度
v一定 P与F成正比 汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大的牵引力
F一定 P与v成正比 汽车在高速公路上，加大油门，增大输出功率，可以提高速度
（4）P、F、v的制约关系
二、功率与速度的关系
三、平均功率与瞬时功率
平均功率 瞬时功率
定义 物体在某一段时间内做功的功率 物体在某一时刻做功的功率
公式 ① 式中v表示某段时间的平均速度 式中v表示某一时刻的瞬时速度
物理意义 只能粗略地描述物体做功的快慢 能精确地描述物体做功的快慢
类比物理量 平均速度、平均加速度 瞬时速度、瞬时加速度
注意 (1)应用计算平均功率时，力F必须是恒力，v为一段时间t内的平均速度 (2)平均功率一定要说明是哪一段时间内的平均功率
【例2】 发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为 60 kW ，在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为 54 km/h 时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
F
f
【解】汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力F=f=1800 N
由于 P＝F v ，所以额定功率下的速度为：
v=P / F=33.3 m/s=120 km/h
当汽车以速度 v = 54 km/h = 15 m/s 行驶时，有：
输出功率P＝F v =27kW
发动机输出的功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时，司机要用“换挡”的办法减小速度，来得到较大的牵引力。
不过，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而提高速度，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功率发动机的原因。
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。
2.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。
1.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。
机车启动
物理量
P额：额定功率
P实： 实际功率
F： 牵引力
v： 瞬时速度
f： 阻力
当F=f阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持 vm
匀速
v
F ＝
v
P
a＝
m
F－f阻
↑
→
↓
↑
→
→
↓
↓
vm＝
f阻
P
类型一：以恒定功率P额启动
F阻
F牵
F阻
F牵
vm
v—t 图象
加速阶段
的图象
匀速阶段
的图象
a减小的变加速运动
匀速运动
v0=0，P恒=P额
vm
v
t
0
对关键时刻和关键位置进行图像分析：
vm
v
t
0
P
t
0
功率恒定不变
当F= f阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速
F＝
v
P额
a＝
m
F－f阻
↑
→
↓
v
↑
↓
→
→
↓
vm＝
f阻
P额
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
a＝
m
F－f阻
→
→
→
→
F
→
v
↑
P ＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
匀加速直线运动
类型二：以恒定加速度启动
v
t
0
vm
P
t
0
功率先增大后不变
功率
定义
公式
平均功率和瞬时功率
额定功率和实际功率
机车的两种启动模式
-
-
感谢聆听

展开更多......

收起↑