4.2功率和机车的启动方式课件(知识点总结完整)

复习：一、功的概念：如果一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生一段位移，这个力对物体做了功。二、功的表达式：三、几个力对物体做功的计算cosXFWW总=F合XcosαW总=W1+W2+W3+‥‥+Wn(代入正负号）小实验A、B两个人（质量均为50kg）从一楼走到三楼，已知每层楼高4米，A用了5s。B用了10s，问：1、谁克服重力做的功多？2、谁克服重力做功的快？一台耕地机一天能耕地约20亩田地一头牛一天能耕地五亩田地谁做的功快?一部收割机一天能收割数十亩水稻一个农民一天能收割一亩水稻谁做的功快?谁做的功快?老农挑水抽水机抽水（2）物理意义：表示物体做功快慢（3）公式：WPt（4）功率的单位:瓦特（W）1/1JsW3110kWW（1）定义：功w跟完成这些功所用时间t的比值一、功率（标量）(单位时间做功的多少)功有正负，所以功率也有正负，功率的正负表示做功的性质，即动力的功率或阻力的功率。计算时不带符号，仅计入绝对值长时间运动时人的功率为数10W，优秀运动员可达1kW长时间运动马的功率为数百瓦鲸游动时功率可达350kW小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦高速列车的功率可达数万kW万吨豪华游轮的功率可达1万kW以上小资料想一想：人力直接做功能否像起重机做功那样快？汽车做功能否像飞机做功那样快？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。二、额定功率和实际功率1、额定功率：是指机器长时间正常工作的最大输出功率。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。输出功率：有用功的功率输入功率：总功的功率一个物体在水平恒力F的作用下，以速度v匀速直线运动了一段时间t，试求这段时间t内恒力F做功的功率?PFvxvtFvFtWPtWFxFxPtx二、功率和速度的关系使用公式P=FV过程中要注意什么？思考：1.F与V应在同一方向上；若F与V夹角为α，则P=W/t=FXCOSα/t=FVCOSα2.若V是一段时间内的平均速度，则P表示这段时间内的平均功率；3.若V是某时刻的瞬时速度，则P表示这一时刻的瞬时功率；•4、F表示一个力时，P为该力做功的功率；F表示合力时，P表示合力做功的功率。平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢三、平均功率和瞬时功率1、求平均功率WPtPFvcosα（v是平均速度）2、求瞬时功率PFvcosα（v是瞬时速度）比较常用例题2：如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力作用下，正以v＝2m/s的速度向右做匀速直线运动。已知F的大小为100N，方向与速度v的夹角为37°，求：⑴物体向右运动10s的过程中，拉力F对它做多少功？⑵拉力F对物体做功的功率是多大？(sin370＝0.6，cos370＝0.8)【答案】W=1600JP=160W功率P=Fvcosα1.关于功率以下说法中正确的是（）A、据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B、据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C、据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D、根据P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。练习D2.同一恒力按同样方式施于静止物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为w1、p1和w2、p2，则二者的关系是（）A.W1w2、p1p2B．W1=w2、p1p2C.W1=w2、p1p2D.W1w2、p1p2BWFs12ttWPt12pp12WW分析：例3、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体做的功；（2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率；（3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。【答案】54J，18W，36W解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3sa=F/m=2m/s2;X=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s(1)W=FX=54J(2)P=W/t=18W(3)P1=FVt=36W对公式P=Fv讨论：①F一定时，物体运动速度越大，功率P也越大，例如汽车、轮船的牵引力一定时，速度越大，单位时间内消耗能量也越大，输出功率越大。②V一定时，F越大，P越大，例如汽车、轮船的速度一定时，装载货物越多，需要的牵引力越大，单位时间内消耗的能量越大，输出功率也越大。③P一定时，F与v成反比，即做功的力越大，其速度就越小。当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度．所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力．v二、汽车的两种启动方式汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率（输出功率）等于额定功率。P=Fv汽车功率汽车的牵引力汽车的瞬时速度汽车加速运动的情况有两种：1、以额定功率P额启动;2、在恒定的牵引力F作用下启动。类型1：机车以恒定功率P启动专题：机车启动问题当F=F阻时，a＝0，v达到最大保持vm匀速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动vm机车以恒定功率启动的v－t图专题：机车启动问题先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度做匀速直线运动。vm＝F阻Pvt0mafF牵1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。fPFPvm额牵额2、达到最大速度时，a=0注意：发动机的功率指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。机车以恒定功率P启动vPF额牵mvPF额牵例1：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:①汽车所能达到的最大速度是多大？②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？12m/s4m/s1m/s2练习静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（）A、列车做匀加速直线运动B、列车的速度和加速度均不断增加C、列车的速度增大，加速度减小D、列车做匀速运动√类型2：机车以恒定加速度a启动当F=F阻时，a＝0，v达到最大保持vm匀速F＝vP额a＝mF－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＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→当P=P额时，保持P额继续加速匀加速直线运动机车以恒定加速度启动的v－t图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，最终以速度做匀速直线运动。vt0vm＝F阻P额vm例2：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。①若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀速直线运动，这一过程能维持多长时间？②汽车所能达到的最大速度是多大？mafF牵vFP牵额atvF=7500Nv=8m/st=16s解：①②P额=fvV=12m/s练习：额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s2，求：(1)汽车所受的阻力；(2)第3s末汽车的瞬时功率。(1)当F＝f时，a＝0，v＝vmax，则P＝Fv＝fvmax，故f＝P/v＝4×103N。(2)设汽车做匀加速运动时的牵引力为F′，由牛顿第二定律得F′－f＝ma，故F′＝ma＋f＝8×103N，汽车做匀加速运动能达到的最大速度vmax＝P/F’＝10m/s，匀加速的时间为t＝Vmax/a＝5s3s，故第3s末汽车的功率P3＝F’V3＝F’at＝8×103×2×3W＝48kW。vt•第一种情况：汽车以恒定功率启动•第二种情况：汽车以恒定加速度启动vm共同点:当做变加速直线运动时，P=P额，当F牵=f阻,a=0,汽车做匀速直线运动时,V到达最大值,P=P额=FVm=fVm[Collapse]崩溃来生再见╭S℡。葬情●℡假ゝ面具夜夜醉っ永远的夜幕超人也会累︶゜光年若虚╮ヽ单调的情节弃疗溺亡。彷徨。理科差生@微笑式”落败╮堕落ai上颓废落魄、七尺汉︶￣安眠药。﹏冷却の心疲惫无力的心。____◇◆倦了。黑白灰的世界线偶︶￣累的无法呼x1≠失温d2灵魂τ烟δι落地一秒的安慰、柒、褪隐。摆、设刺心▃_孤独半身。Ж二手烟。_____隔绝。糜烂づ折〖翅〗腐女◇__败丶家仔゛世俗抹杀我。心力交瘁无法法及旳光、我真讨厌这样窝囊废的自己废qī伆榀┕烟鬼321●╮稍纵即逝一场暧昧、一场空Ｘin,空虚麻木不仁冷色的夏季、无法呼吸的鱼残败姿态。凡世中沉沦╮沦络街头灰色周末ら可悲的遗忘心已死い≮信☆碎≯任假象拉扯り无灵魂游走花、糜烂的香。夏季死去的花丶放纵、自己。口红待在桌脚看、伤口腐烂无言的空白☆╮ˉ罂栗花的气息i场[暧昧]╮物是人非℡-傀儡女人暗淡的时光回忆烧成灰ゞ█爱ｄe好累门口丶守寂寞黑夜、我累了被黑暗圈住的影子＿后悔无期空心人。茫茫人生好像荒野■-半个灵魂活死人-Reflective完美▃_孤影立▼失魂者逃兵ゞ替身℡最远的距离窒息旳空气残夏一棵草七尺白绫#了却一生╯瞳孔里的▎寂寞硪丶永远只是个玩偶◤沉默bu↘语╰つ泯灭爱情骗局颓废、懂不了的伤╯℡