九年级物理《功率》课件

第3节功率1�1.知道功率的物理意义，定义式。2.理解功率的导出式P=Fv的物理意义，并能利用两个公式进行计算。3.理解平均功率和瞬时功率的物理意义并能利用公式进行计算。2�3�比较上述两种情况下，做相同的功，挖掘机用时要少一些。或者说在相同的时间内，挖掘机做的功多些。可见，做功的快慢不仅与做功的多少有关，还与做这些功所耗费的时间有关。4�一、功率的含义1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。2.功率的公式：P=3.功率的物理意义：表示物体做功快慢的物理量。5�功率是标量，表示做功过程中能量转化的快慢。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技术上常用千瓦（kW）作为功率的单位，1kW＝1000W。6�例1.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，功率一定越小D、力做功越多，功率一定越大B7�1.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，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，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则()A.W1=W2，P1=P2B.W1=W2，P1＞P2C.W1＞W2，P1＞P2D.W1＞W2，P1=P2B8�2.一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，不计额外功的损失，这台抽水机输出的功率是多大？如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功？解:m=30kgh=10mt=1800s由功W=mgh得W=30×10×10J=3×103J∴这台抽水机的输出功率为由P=W/t得P=3×103/1W=3×103W它半小时能做功W=Pt=3×103×1800J=5.4×106J9�二、功率与力、速度的关系Fv用水平力F推物体，让物体以速度v做匀速直线运动，力F对物体做功的功率是多少呢？W=FSP=v=S/tP=Fv10�如果F与v成任意角度θ，那么功率与力、速度的关系又会怎样呢？Ｗ＝ＦscosθＰ＝Ｗ／ｔv＝ｓ／ｔＰ＝Ｆvcosθ11�三、额定功率和实际功率1．额定功率：是指机器长时间工作时的最大允许功率，也就是机器铭牌上的标称值，这个功率叫做额定功率。12�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。13�说明: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。14�四、平均功率和瞬时功率在长跑中，人做功的功率是变化的15�即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均值，即平均功率。16�1.平均功率：物体在一段时间内做功的功率的平均值称为平均功率。描述在一段时间内做功的平均快慢，通常用P=W/t来表示2.瞬时功率：物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。表示在某一时刻做功的快慢，用P=Fv表述，v是瞬时速度。17�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P=W/t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=800W121218�例3.某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有54km/h，发动机输出的实际功率是多少？解:知P=6×104W，F阻=1800N，v′=54km/h=15m/s,汽车匀速行驶时,有F牵=F阻(1)由公式P=Fv得v=P/F阻=33.3m/s=120km/h(2)当以较低的速度行驶时，v′=54km/h=15m/s∴P′=Fv′=27kW19�五、汽车两种启动方式的讨论1.功率P恒定由P=Fv可知，v增大，F减小,由F-f=ma知，a减小，v增加的慢了但仍继续增加，F减小，a进一步减小，当a=0时，即F=f时，速度达到最大vm2.加速度a恒定由F-f=ma知,F恒定，根据P=Fv，v逐渐增大，则P逐渐增大，当达到额定功率时，P不能再增大，匀加速阶段结束。再往后，v继续增大，P不变，F减小，a开始减小，直到a=0时，F=f，速度达到最大vm20�汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，为什么呢?21�例4.按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则()A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B．汽车可以做匀加速运动C．汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大D．汽车达到最大速度时，所受合力为零CD22�3.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，则当牵引力F与阻力f平衡时，汽车的最大速度vm=P/fA23�4.额定功率为80kW的汽车，在水平长直公路上行驶时最大速度可达20m/s,汽车质量为2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度可达2m/s2。设运动过程中阻力大小不变，试求：（1）汽车运动时所受阻力f；（2）汽车匀加速运动过程可持续的时间t′；（3）汽车启动后，发动机在第三秒末的瞬时功率P3。24�解：（1）当F=f时，a=0由P=Fv=fvm所以f=P额/vm=4×103N(2)根据牛顿运动定律F-f=ma得F=f+ma=8×103N设汽车刚达到额定功率时速度为v′m汽车匀加速运动的时间为t′由P额=Fv′m得v′m=10m/sv′m=at′t′=5s(3)汽车第3s末仍在做匀加速运动则v3=at3=2×3m/s=6m/sP3=Fv3=4.8×104W25�功率是反映力对物体做功快慢的物理量。功与完成这些功所用时间的比叫做功率。即功率=功/所用时间定义式：P=W/t功率单位：瓦特(W)换算关系：1W=1J/S26�平均功率：=F·v（是表示在某一段时间内输出的功率）P=W/t=F·s/t也是表示平均功率。瞬时功率：P=F·v（是表示在某一时刻所输出的功率）v表示瞬时速度。额定功率：是机器在正常工作情况下的最大输出功率。27�不论去往何方，身后永远有不变的祝福，凝注的眼光——母校用宽大的胸怀包容我们，等待我们，期许我们。28�