功率(2016年)

1、1. 理解理解功的概念，功的概念，知道知道做功的兩個(gè)不可缺少的因素。做功的兩個(gè)不可缺少的因素。2. 知道知道功的計(jì)算公式，功的計(jì)算公式，會(huì)用會(huì)用這個(gè)公式計(jì)算恒力做功。這個(gè)公式計(jì)算恒力做功。 W與與F的對(duì)應(yīng)性；的對(duì)應(yīng)性； F為恒力時(shí)可直接套用公式，變力可分段、微元或其他方法；為恒力時(shí)可直接套用公式，變力可分段、微元或其他方法； L為為F作用時(shí)間內(nèi)的位移；作用時(shí)間內(nèi)的位移； L為受力點(diǎn)的對(duì)地實(shí)際位移。為受力點(diǎn)的對(duì)地實(shí)際位移。 為為F與與L正方向的夾角，不可亂帶；正方向的夾角，不可亂帶； 三種情況可記憶并直接應(yīng)用：三種情況可記憶并直接應(yīng)用： 共線同向共線同向W=FL； 共線反向共線反向W=-FL；

2、垂直垂直W=03. 理解理解正功和負(fù)功的概念，正功和負(fù)功的概念，知道知道在什么情況下力做在什么情況下力做 正功或負(fù)功。正功或負(fù)功。功是標(biāo)量；功是標(biāo)量； 功的正負(fù)既不表示方向也不表示大小，只是告我功的正負(fù)既不表示方向也不表示大小，只是告我們是動(dòng)力在做功還是阻力在做功，要比較功的多少還是要看數(shù)值。們是動(dòng)力在做功還是阻力在做功，要比較功的多少還是要看數(shù)值。4. 知道知道什么是幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功，什么是幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功，知道知道總功的求解方法?？偣Φ那蠼夥椒ā?復(fù)習(xí)：功復(fù)習(xí)：功考察：作用力與反作用力做功考察：作用力與反作用力做功判斷題：判斷題：關(guān)于一對(duì)作用力和反作用力做功的情況，下列說法中正

3、確關(guān)于一對(duì)作用力和反作用力做功的情況，下列說法中正確的是的是 A A如果其中一個(gè)力做正功如果其中一個(gè)力做正功 則另一個(gè)力必做負(fù)功則另一個(gè)力必做負(fù)功 B B一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和必為零一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和必為零 C C這兩個(gè)力可能同時(shí)都做正功或同時(shí)都做負(fù)功這兩個(gè)力可能同時(shí)都做正功或同時(shí)都做負(fù)功 D D一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和不一定為零一對(duì)作用力與反作用力做功的代數(shù)和不一定為零（第一課時(shí)功率基本問題）（第一課時(shí)功率基本問題）那臺(tái)起重機(jī)做功要快一些？那臺(tái)起重機(jī)做功要快一些？那臺(tái)起重機(jī)做功要快一些？那臺(tái)起重機(jī)做功要快一些？表示力對(duì)物體做功快慢的物理量。表示力對(duì)物體做功快慢

4、的物理量。 2、公式公式： 6 6、功率是功率是 （標(biāo)（標(biāo)or矢）量。矢）量。5、單位：、單位：瓦特（瓦特（W） 其它常用單位：其它常用單位： kW 11 /1/WJ SNm s3110KWW一、功率的概念一、功率的概念WPt4 4、物理意義：、物理意義：3 3、數(shù)值上等于：、數(shù)值上等于：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)所做功的多少。單位時(shí)間內(nèi)所做功的多少。 標(biāo)標(biāo)7、分類：、分類：二、額定功率和實(shí)際功率二、額定功率和實(shí)際功率1、額定功率：、額定功率：2、實(shí)際功率：、實(shí)際功率： 指機(jī)器在額定轉(zhuǎn)速下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的最大指機(jī)器在額定轉(zhuǎn)速下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的

5、標(biāo)稱值。是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。3、額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系：、額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系： 機(jī)器不一定在額定功率下工作；機(jī)器不一定在額定功率下工作； 機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率；機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率； 機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但 不允許長(zhǎng)時(shí)間超過額定功率。不允許長(zhǎng)時(shí)間超過額定功率。 人力直接做功能否像起重機(jī)做功那樣快？人力直接做功能否像起重機(jī)做功那樣快？ 汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快？汽車做功能否像飛機(jī)做功那樣快？人如果做功過快，會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？

6、人如果做功過快，會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？汽車超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生什么后果呢？1 1、平均功率：、平均功率：2 2、瞬時(shí)功率：、瞬時(shí)功率：PtW三、平均功率和瞬時(shí)功率三、平均功率和瞬時(shí)功率物理意義：物理意義：描述一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢。描述一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢。表示在某一時(shí)刻做功的快慢表示在某一時(shí)刻做功的快慢 例例1 1：一個(gè)質(zhì)量是：一個(gè)質(zhì)量是1.0kg1.0kg的物體，的物體，從地面上方某從地面上方某高處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)高處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)， (g (g取取10m/s10m/s2 2) ) 問題問題：前前2s2s內(nèi)重力做功多少？功率多大？?jī)?nèi)重力做功多少？功率多大

7、？第第1s1s內(nèi)、第內(nèi)、第2s2s內(nèi)重力做功各是多少？?jī)?nèi)重力做功各是多少？ 功率各多大？功率各多大？1 1、平均功率：、平均功率：2 2、瞬時(shí)功率：、瞬時(shí)功率：PtW三、平均功率和瞬時(shí)功率三、平均功率和瞬時(shí)功率物理意義：物理意義：描述力在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢情況。描述力在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢情況。表示在某一時(shí)刻做功的快慢表示在某一時(shí)刻做功的快慢公式公式1 1：特點(diǎn)：特點(diǎn)：對(duì)過程有較強(qiáng)的針對(duì)性對(duì)過程有較強(qiáng)的針對(duì)性物理意義：物理意義：公式：公式：公式公式2 2：P=Fvcos對(duì)一個(gè)過程來說，對(duì)一個(gè)過程來說，v為平均速度，為平均速度，P為平均功率為平均功率P=Fvcos對(duì)位置或時(shí)刻來說，對(duì)位

8、置或時(shí)刻來說，v為為瞬時(shí)速度，瞬時(shí)速度，P為該位置或?yàn)樵撐恢没驎r(shí)刻的瞬時(shí)功率時(shí)刻的瞬時(shí)功率描述力在某一位置或某一時(shí)刻時(shí)做功的快慢情況。描述力在某一位置或某一時(shí)刻時(shí)做功的快慢情況。溫馨提示：溫馨提示：P=Fvcos三種情況可記住直接用三種情況可記住直接用F與與V共線同向共線同向P=Fv； F與與V共線反向共線反向P=-Fv ； F與與V垂直垂直P=0 例例1 1：一個(gè)質(zhì)量是：一個(gè)質(zhì)量是1.0kg1.0kg的物體，的物體，從地面上方某從地面上方某高處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)高處開始做自由落體運(yùn)動(dòng)， (g (g取取10m/s10m/s2 2) ) 問題問題：前前2s2s內(nèi)重力做功多少？功率多大？?jī)?nèi)重力做功

9、多少？功率多大？第第1s1s內(nèi)、第內(nèi)、第2s2s內(nèi)重力做功各是多少？?jī)?nèi)重力做功各是多少？ 功率各多大？功率各多大？第第1s1s末、第末、第2s2s末的瞬時(shí)功率多大？末的瞬時(shí)功率多大？1 1、定義式：、定義式： PtW2、計(jì)算式：、計(jì)算式：P = F v該式一般用于求該式一般用于求平均功率平均功率該式用于求該式用于求瞬時(shí)功率、平均功率瞬時(shí)功率、平均功率練習(xí)題練習(xí)題1、關(guān)于功率，下列說法中正確的是（關(guān)于功率，下列說法中正確的是（ ）A、功率是說明做功多少的物理量功率是說明做功多少的物理量B、功率是說明力做功快慢的物理量功率是說明力做功快慢的物理量C、做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定小做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定小

10、D、力做功越多，功率一定大力做功越多，功率一定大2、關(guān)于功率以下說法中正確的是（）、關(guān)于功率以下說法中正確的是（）A、據(jù)據(jù) P=W/t知，機(jī)器做功越多，其功率就越大知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B、據(jù)據(jù) P=Fv知，汽車牽引力一定與速度成反比知，汽車牽引力一定與速度成反比C、據(jù)據(jù) P=W/t知，只要知道時(shí)間知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做內(nèi)機(jī)器所做的的功，功， 就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D、根據(jù)根據(jù) P=Fv知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。例題例題3 3、某人用

11、同一水平恒力、某人用同一水平恒力F先后兩次拉同一物體，先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)s距離，第二次距離，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)s距離，若先后兩次拉距離，若先后兩次拉力做的功為力做的功為W1和和W2，拉力做功的功率是，拉力做功的功率是P1和和P2，則則( )( ) A. W1=W2，P1=P2 B. W1=W2，P1P2 C. W1W2，P1P2 D. W1W2，P1=P2某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為某型號(hào)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,在水平路面上在水平路面上行使時(shí)受到的阻力是行使時(shí)受到的阻力是1800N,求發(fā)動(dòng)

12、機(jī)在額定功率下汽車勻速行使的速度求發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率下汽車勻速行使的速度.在同樣的阻力下在同樣的阻力下,如果勻速行使速度只有如果勻速行使速度只有54km/h,發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是多少輸出的實(shí)際功率是多少?例題：例題： 質(zhì)量質(zhì)量3 kg的物體，在水平力的物體，在水平力F6 的作用的作用下，在光滑的水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)下，在光滑的水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間間3 s，求：，求：（1）力）力F在在3 s內(nèi)對(duì)物體所做的功。內(nèi)對(duì)物體所做的功。（2）力）力F在在3 s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率。（3）在）在3 s末力末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率。對(duì)物體做功的瞬時(shí)功

13、率。（第二課時(shí)機(jī)車啟動(dòng)問題）（第二課時(shí)機(jī)車啟動(dòng)問題）1、什么是、什么是“啟動(dòng)啟動(dòng)”過程？該過程中哪個(gè)物理量變化最明顯？過程？該過程中哪個(gè)物理量變化最明顯？2、機(jī)車、機(jī)車“啟動(dòng)啟動(dòng)”過程中受幾個(gè)力？過程中受幾個(gè)力？3、“機(jī)車的功率機(jī)車的功率”是指哪個(gè)力的功率？是指哪個(gè)力的功率？ 明白了以上問題，我們就來分析一下機(jī)車明白了以上問題，我們就來分析一下機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式。的兩種啟動(dòng)方式。第一種啟動(dòng)方式：機(jī)車以恒定功率第一種啟動(dòng)方式：機(jī)車以恒定功率 P 啟動(dòng)。啟動(dòng)。分析該啟動(dòng)過程中的機(jī)分析該啟動(dòng)過程中的機(jī)車運(yùn)動(dòng)速度、加速度變車運(yùn)動(dòng)速度、加速度變化情況。化情況。第二種啟動(dòng)方式：機(jī)車以恒定加速度第二種啟動(dòng)方

14、式：機(jī)車以恒定加速度 a 啟動(dòng)。啟動(dòng)。分析該啟動(dòng)過程中的機(jī)分析該啟動(dòng)過程中的機(jī)車運(yùn)動(dòng)速度、加速度變車運(yùn)動(dòng)速度、加速度變化情況。化情況。 機(jī)車可以選擇不同的啟動(dòng)方式，但是最機(jī)車可以選擇不同的啟動(dòng)方式，但是最終能達(dá)到的最大速度是一樣的。終能達(dá)到的最大速度是一樣的。fPv額max該公式須理解并記憶。該公式須理解并記憶。該公式提供了一種求機(jī)車最大速度以及所受該公式提供了一種求機(jī)車最大速度以及所受阻力的途徑。阻力的途徑。 質(zhì)量為質(zhì)量為m5103 kg的汽車在水平公路上的汽車在水平公路上行駛，阻力是車重的行駛，阻力是車重的0.1倍讓車保持額定功率倍讓車保持額定功率為為60 kW，從靜止開始行駛，求，從靜止

15、開始行駛，求(g取取10 m/s2)：(1)汽車達(dá)到的最大速度汽車達(dá)到的最大速度vm；(2)汽車車速汽車車速v12 m/s時(shí)的加速度時(shí)的加速度例例1 質(zhì)量為質(zhì)量為m4.0103 kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為額定功率為P40 kW，汽車從靜止開始以，汽車從靜止開始以a0.5 m/s2的加速度行駛，所受阻力的加速度行駛，所受阻力f2.0103 N，則則:(1)汽車勻加速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間為多少？汽車勻加速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間為多少？(2)汽車可能達(dá)到的最大速度為多少？汽車可能達(dá)到的最大速度為多少？例例2 例：例：一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5

16、 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5 s末達(dá)到額定功率，之后末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示圖象如圖所示.已知汽車已知汽車的質(zhì)量為的質(zhì)量為m=2000 kg，汽車受到地面的阻力為車重，汽車受到地面的阻力為車重的的0.1倍，則（倍，則（ ） A.汽車在前汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為內(nèi)的牽引力為4000 N B.汽車在前汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為內(nèi)的牽引力為6000N C.汽車的額定功率為汽車的額定功率為60 kW D.汽車的最大速度為汽車的最大速度為30 m/s例例3 額定功率為額定功率為80KW的汽車，在平直的公路上行的汽車，在平直的公路上行

17、駛，行駛的最大速度為駛，行駛的最大速度為20m/s，汽車的質(zhì)量，汽車的質(zhì)量m=2000Kg,若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度加速度a=2m/s，運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，求，運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，求:（1）汽車所受的阻力為多大？）汽車所受的阻力為多大？（2）勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長(zhǎng)？）勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長(zhǎng)？（3）3s末汽車的瞬時(shí)功率為多大？末汽車的瞬時(shí)功率為多大？例例4汽車以汽車以額定功率額定功率在平直公路行駛時(shí)，若前方遇在平直公路行駛時(shí)，若前方遇到了一段較陡的上坡路段，汽車司機(jī)要做好什到了一段較陡的上坡路段，汽車司機(jī)要做好什么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡

18、頂？為什么？么調(diào)整，才能確保汽車駛到坡頂？為什么？機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的v t 圖圖 先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度度 做勻速直線運(yùn)動(dòng)。做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vt0vmfP額額vm特別提醒：特別提醒：(1)(1)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，勻加速結(jié)束時(shí)的速度，并未達(dá)到整個(gè)過程勻加速結(jié)束時(shí)的速度，并未達(dá)到整個(gè)過程的最大速度的最大速度v vm m. .(2)(2)P PFvFv中因?yàn)橹幸驗(yàn)镻 P為機(jī)車牽引力的功率，為機(jī)車牽引力的功率，所以對(duì)應(yīng)的所以對(duì)應(yīng)的F F是牽

19、引力并非合力，這一點(diǎn)是牽引力并非合力，這一點(diǎn)應(yīng)引起注意應(yīng)引起注意(3)(3)只有當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有當(dāng)汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn) Ff f. .【易誤警示易誤警示】把汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)過程把汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)過程中的末速度當(dāng)成汽車運(yùn)動(dòng)過程中可能達(dá)到中的末速度當(dāng)成汽車運(yùn)動(dòng)過程中可能達(dá)到的最大速度是解答本題時(shí)易犯的錯(cuò)誤的最大速度是解答本題時(shí)易犯的錯(cuò)誤類型類型2 2：機(jī)車以恒定加速度：機(jī)車以恒定加速度 a 啟動(dòng)啟動(dòng)當(dāng)當(dāng)F= = f f時(shí)，時(shí)，a0 ，v達(dá)到達(dá)到最大最大 保持保持 vm勻速勻速FvP額額amFfvvmfP額額加速度逐漸減小的加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)am

20、FfFvPF v當(dāng)當(dāng)P= = P額額時(shí)，保時(shí)，保持持P額額繼續(xù)加速繼續(xù)加速勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2 如圖所示，為修建高層建筑常用的塔如圖所示，為修建高層建筑常用的塔式起重機(jī)在起重機(jī)將質(zhì)量式起重機(jī)在起重機(jī)將質(zhì)量m5103 kg的重的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a0.2 m/s2，當(dāng)起重機(jī)，當(dāng)起重機(jī)輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率輸出功率達(dá)到其允許的最大值時(shí)，保持該功率直到重物做直到重物做vm1.02 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)取的勻速直線運(yùn)動(dòng)取g10 m/s2，不計(jì)額外功求：

21、，不計(jì)額外功求：(1)起重機(jī)允許輸出的最大功率起重機(jī)允許輸出的最大功率;(2)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在重物做勻加速運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和起重機(jī)在第第2秒末的輸出功率秒末的輸出功率。(1)5.1104 W(2)5 s；2.04104 W 人做功過快，會(huì)引起疲勞、甚至受傷、生病等，人做功過快，會(huì)引起疲勞、甚至受傷、生病等， 汽車超負(fù)荷工作會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或燒毀。汽車超負(fù)荷工作會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火或燒毀。 PF v若若v表示瞬時(shí)速度，表示瞬時(shí)速度，則則P 表示瞬時(shí)功率表示瞬時(shí)功率若若 v表示平均表示平均速度，則速度，則P 表表示平均功率示平均功率對(duì)于公式對(duì)于公式 P = F v1、當(dāng)當(dāng)P 一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn) 和和 v 有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？2、當(dāng)、當(dāng)F 一定時(shí)，一定時(shí)，P 和和 v 有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？3、當(dāng)、當(dāng)v 一定時(shí)，一定時(shí)，F(xiàn) 和和 P 有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？PF v發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率實(shí)際功率發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力機(jī)車的瞬機(jī)車的瞬時(shí)速度時(shí)速度當(dāng)當(dāng)F= =f時(shí)，時(shí)，a0 ，v達(dá)到達(dá)到最大最大