7.3-功率-

7.3功率（第1课时）1.功的计算：W=FLcosα【说明】公式中各量的物理意义：F——作用在物体上的力(恒力）L——物体(力的作用点)相对地面的位移α——F、L正方向之间的夹角。2.功的正负：A、功是标量，只有大小，没有方向，B、正功和负功表示两种相反的作用效果3.总功的计算：W总＝W1+W2+……WnW总＝F合Lcosα谁做的功快?耕种同一块农田如何来比较运动的快慢?如何来比较做功的快慢?法一:所用时间相同,位移大的速度更快法二:通过相同的位移,用时少的速度更快法三:位移与所用时间之比法一:所用时间相同,作功多的做功更快法二:做相同的功,所用时间少的做功更快法三:功与做功所用时间之比tsv回忆：比较物体运动快慢的方法已知几个物体所做的功和所用的时间如下表请同学们想一想,议一议谁做功最快?你是怎么知道的?物体所做的功所用时间A1000J5SB1000J10SC4000J1minD6000J1min一、功率1、定义：2、公式：WPt比值定义法3、物理意义：4、功率是标量（）5、功率的单位瓦特（W）1W1/Nms1/Js3110kWW力所做的功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率功率是表示物体做功快慢的物理量6、机器的额定功率与实际功率额定功率：指机器较长时间正常工作时的输出功率实际功率：指机器实际工作时的输出功率判断下列说法是否正确：1、机械做功越多，功率越大；2、机械做相同功所用的时间越少，功率越大3、在相同的时间内，机械做功越多，功率越大；4、机械做功越快，功率越大；错误正确正确正确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1、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。几点说明：2、额定功率一般指机器铭牌上的标称值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。二、功率与速度的关系W＝FlcosαP＝tWP＝FvcosαP＝tFlcosαv＝tlvFαv1v2FαvF2F1P＝FvcosαP＝FvcosαP＝Fv中三个量的制约关系定值各量间的关系应用P一定F与v成反比汽车要上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度v一定F与P成正比汽车要上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定P与v成正比汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度三、平均功率和瞬时功率1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢当t表示一段时间时，此式表示平均功率当t很短很短时，此式表示瞬时功率2、瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢当V表示平均速度时，此式表示平均功率当V表示瞬时速度时，此式表示瞬时功率P＝Fvcosα例1：质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下,在光滑平面上从静止开始运动，运动时间t=3s.求：（1）力F在t=3s内对物体所做的功?（2）力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率?（3）在3s末,力F对物体所做的功的瞬时功率?解：a=F/m=2m/s2t=3s内物体的位移:s=1/2at2=9(m)3s末的速度:V=at=6(m/s)（1）W=Fs=54(J)（2）P=w/t=18(W)（3）P=Fv=36(w)FFNmg要点：必须弄清是何种类型的功率，并能正确选择公式例2如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长)，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：(1)前2s内重力做的功；(2)前2s内重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬时功率．重力×力的方向的位移mgNf1G2G(1)以物块为研究对象，合外力F合＝mgsinθ－μmgcosθ＝4N加速度：224m/s2m/s2Fam合＝＝＝前2s内的位移214m2sat＝＝重力做功W=mgscos530=48J解析ss例2如图所示，质量为m＝2kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长)，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：(1)前2s内重力做的功；(2)前2s内重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬时功率．重力×力的方向的速度mgNf1G2G解析(2)前2s内重力的平均功率24WWtP＝＝v1v2v（3）2s末的速度v＝at＝4m/s瞬时功率P＝mgvcos530＝48WB1.关于功率，下列说法中正确的是（）A.功率是说明做功多少的物理量B.功率是说明力做功快慢的物理量C.做功时间越长，功率一定小D.力做功越多，功率一定大2.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，汽车的牵引力与运动速度成反比D3.某人用同一水平力F先后两次由静止拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离，若两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的功率分别是P1和P2，则()A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1＞P2C.W1＞W2，P1＞P2D.W1＞W2，P1=P2B4.从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力,取ｇ=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为()A.400WB.300WC.500WD.700WB功率的计算重力的功率可表示为，仅由重力及物体的竖直方向的速度大小决定。GPmgv6、如图示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动．两物体分别到达地面时，mgmgvv5、设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v匀速飞行时，其发动机的功率为（）A．2PB．4PC．8PD．无法确定CD1）求平均功率WPtPFv（v是平均速度F不变）2）求瞬时功率（v是瞬时速度）比较常用(α为力F与瞬时速度v方向间的夹角)P=Fvcosα7.3功率（第2课时）类型1：汽车以恒定功率P启动专题：汽车启动问题P＝Fv发动机的实际功率发动机的牵引力汽车的瞬时速度当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汽车以恒定功率启动的v－t图专题：汽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Pvt0类型2：汽车以恒定加速度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专题：汽车启动问题汽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专题：汽车启动问题1.下列关于汽车运动的论述，不正确的是()A.汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度、加速度均逐渐增大B.汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度为0时，速度最大C.汽车匀速行驶时最大允许速度受发动机额定功率的限制，要提高最大允许速度，必须增大发动机的额定功率D.汽车在水平路面上以额定功率P行驶，当牵引力F与阻力f平衡时，汽车的最大速度vm=P/fA2.质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动时阻力恒为车重的0.05倍。（1）设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m/s2,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s2)（2）求汽车沿水平道路行驶的最大速度?根据牛顿第二定律有:F–f=maF=f+ma=4.5×103N匀加速运动完毕时有:P=Pm∵Pm=Fv∴v=Pm／F=9.0×104／4.5×103m/s=20m/s（1）汽车做匀加速直线运动完毕时,功率达到最大输出功率,即额定功率∵v=at∴t=v／a=50s错误解法:vm=att=vm／a=90s【解析】（2）∵m=5000kg,P=9.0×104Wf=kmg=0.05×5000×10=2.5×103N∵Pm=fvm∴vm=Pm／f=9.0×104／2.5×103m/s=36m/svt01vmv1ta2t【解析】