高中物理课件-7-3功率

1、分析两台不同起重机的做功情况分析两台不同起重机的做功情况一台起重机在一台起重机在 1分钟分钟 内把内把1吨的货物提到预定的高度吨的货物提到预定的高度.另一台起重机在另一台起重机在 30秒秒 内把内把1吨的货物提到相同的高度吨的货物提到相同的高度. 方法一方法一： 在做功大小相同的条件下比较所用的时间，在做功大小相同的条件下比较所用的时间，时间越短，做功越快时间越短，做功越快 方法二方法二： 在做功时间相同的条件下比较做功的多少，做在做功时间相同的条件下比较做功的多少，做功越多，做功越快功越多，做功越快 如果时间不同，力对物体做的功也不同那么如果时间不同，力对物体做的功也不同那么怎样比较力做功的

2、快慢怎样比较力做功的快慢? 可以用力对物体做的可以用力对物体做的功功和物体所用和物体所用时间时间的的比值比值来表示来表示（2）物理意义：描述力对物体物理意义：描述力对物体做功快慢做功快慢的物理量的物理量 。（3）功率的单位功率的单位:瓦特（瓦特（W）1 /1JsW3110kWW（1）定义定义：一个力所做的功一个力所做的功W跟完成这些功所用时跟完成这些功所用时间间t的比值，叫做功率。的比值，叫做功率。 公式：公式：一、功率一、功率(单位时间做功的多少单位时间做功的多少)WPt1马力马力=735W(4)功率是标量：功有正负，功率也有正功率和负功率。功率是标量：功有正负，功率也有正功率和负功率。负功

3、率通常说成是物体克服阻力做功的功率负功率通常说成是物体克服阻力做功的功率(取绝对取绝对值值)，所以计算功率时，一般不带正负号。，所以计算功率时，一般不带正负号。 说明 2.2.在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物在日常生活中，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。体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。1.1.机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功实际功率总是小于或等于额定功率率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，不允许长时间

4、超过额定功率功率略大于额定功率，不允许长时间超过额定功率 长时间运动时人的功率为数长时间运动时人的功率为数10W10W，优秀运动员可达，优秀运动员可达1kW1kW长时间运动马的功率为数百瓦长时间运动马的功率为数百瓦鲸游动时功率可达鲸游动时功率可达350kW350kW小汽车的功率为数十小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦千瓦至两百千瓦高速列车的功率可达数万高速列车的功率可达数万kWkW万吨豪华游轮的功率万吨豪华游轮的功率可达可达1 1万万kWkW以上以上小资料小资料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?WFSWPtFSPtPFvSvt二、功

5、率和速度的关系二、功率和速度的关系FvFtPFvWFlcosPtWPFvcosPtFlcosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtl二、功率和速度的关系二、功率和速度的关系PFv1.作用力方向与运动方向一致时，有：作用力方向与运动方向一致时，有：P = F v 对公式对公式“P = F v cos”的理解的理解：3.若若v表示瞬时速度，则表示瞬时速度，则P表示瞬时功率表示瞬时功率.2.若若v表示平均速度，则表示平均速度，则P表示平均功率表示平均功率二、功率和速度的关系二、功率和速度的关系PFv 对公式对公式P=Fv讨论：讨论： F一定时一定时，物体运动速度越大，功率物体运动速度越

6、大，功率P也越大也越大，例如汽车、轮船的牵引力一定时，速度越大，单位例如汽车、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。时间内消耗能量也越大，输出功率越大。 V一定时一定时，F越大，越大，P越大越大，例如汽车、轮，例如汽车、轮船的速度一定时，装载货物越多，需要的牵引力船的速度一定时，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，单位时间内消耗的能量越大，输出功率也越大。越大。 P一定时一定时，F与与v成反比，即做功的力越大，成反比，即做功的力越大，其速度就越小其速度就越小。当汽车发动机功率一定时，要增。当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力

7、，就要减小速度所以汽车上坡时，司大牵引力，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机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力1 1、关于功率，下列说法中正确的是、关于功率，下列说法中正确的是A.A.功率是说明做功多少的物理量功率是说明做功多少的物理量B.B.功率是说明力做功快慢的物理量功率是说明力做功快慢的物理量C.C.做功时间越长，功率一定小做功时间越长，功率一定小D.D.力做功越多，功率一定大力做功越多，功率一定大2.2.某人用同一水平力某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离第一次使此物体沿光滑水平面前进距

8、离l ，第，第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离二次使此物体沿粗糙水平也前进距离l，若先后，若先后两次拉力做的功为两次拉力做的功为W1和和W2 ，拉力做功的功率是，拉力做功的功率是P1和和P2 ，则（，则（ ）A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1P2 C.W1W2，P1P2 D.W1W2，P1=P2（1）平均功率：描述在）平均功率：描述在一段时间内一段时间内做功的平做功的平均快慢均快慢 用用P=w/t计算计算； 若用若用P=Fv计算，计算，v为为t时间内的平均速度时间内的平均速度（2）瞬时功率：表示在）瞬时功率：表示在某一时刻某一时刻做功的做功的 快慢。快慢。 如果时间如果时间t足够

9、小，足够小，P=w/t，表示的就是，表示的就是瞬时功率瞬时功率 若用若用P=Fv计算，计算，v为瞬时速度为瞬时速度 三、平均功率和瞬时功率三、平均功率和瞬时功率1.关于功率以下说法中正确的是（）关于功率以下说法中正确的是（）A、据据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大可知，机器做功越多，其功率就越大B、据据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比可知，汽车牵引力一定与速度成反比C、据据 P=W/t可知，只要知道时间可知，只要知道时间t内机器所做的功，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就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D、根据根据 P=Fv可知，发动机

10、功率一定时，交通工可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。具的牵引力与运动速度成反比。练习练习D从空中以从空中以40m/s40m/s的初速度平抛一个重力为的初速度平抛一个重力为10N10N的物体，物体在空中运动的物体，物体在空中运动3s3s落地若不计空落地若不计空气阻力，取气阻力，取g=1g=10 0m/sm/s2 2，求：，求： (1) (1) 物体落地时重力的瞬时功率；物体落地时重力的瞬时功率； (2) (2) 物体下落过程中重力的平均功率物体下落过程中重力的平均功率例题：如图所示，位于水平面上的物体例题：如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的，在斜向上的恒定拉力作用

11、下，正以恒定拉力作用下，正以v2m/s的速度向右做匀速直线的速度向右做匀速直线运动。已知运动。已知F的大小为的大小为100N，方向与速度，方向与速度v的夹角为的夹角为37，求：，求：物体向右运动物体向右运动10s的过程中，拉力的过程中，拉力F对它做多少功？对它做多少功？ 拉力拉力F对物体做功的功率是多大？对物体做功的功率是多大？ (sin3700.6，cos3700.8) 2.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 、 p1p2 BW1=w2、p1p2 D.

12、W1w2 、 p1p2BWFs12ttWPt12pp12WW分析：3.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=T时刻F的功率是（ ）A B C DmTF22 mTF2 mTF22mTF222C质量质量m=3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6N的作用下，的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：求：（1）力）力F在在t=3s内内对物体做的对物体做的功功；（2）力）力F在在t=3s内内对物体做功的对物体做功的平均功率平均功率；（3）力）力F在在3s末末对物体做功的对物体做

13、功的瞬时功率瞬时功率。一个质量是一个质量是1.0kg的物体，从地面上方的物体，从地面上方30m高处开高处开始做自由落体运动。（始做自由落体运动。（g取取10m/s2)（1）前）前2s内重力对物体做功的功率是多大？内重力对物体做功的功率是多大？（2）第）第2s末重力对物体做功的功率是多大？末重力对物体做功的功率是多大？100W200W解解:已知已知m=1.0kg g= 10m/s2(1)h1=1/2gt2=20m,WG=FS=mgh1=200J,所以所以:前前2S内重力对物体做功的功率为内重力对物体做功的功率为:P=WG/t=100W(2)第第2S末的速度末的速度Vt=gt=20m/s公式公式P

14、=FV可知可知:P=FV=mgVt=200W1.功率是表示物体做功快慢的物理量2.定义式：WPt3.功率的另一表达式：PFv该式用于求瞬时功率、平均功率该式用于求瞬时功率、平均功率该式一般用于求平均功率该式一般用于求平均功率小小 结结机器正常工作时的机器正常工作时的最大输最大输出功率出功率，也就是机器铭牌上的标明值。，也就是机器铭牌上的标明值。是指机器工作中是指机器工作中实际输出实际输出的的功率功率（机器不一定在额定功率下工作）。（机器不一定在额定功率下工作）。1.1.实际功率总小于或等于额定功率。实际功率总小于或等于额定功率。机器只能在短暂时间内实际机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率

15、，不允许长时间超过额定功率功率略大于额定功率，不允许长时间超过额定功率2.2.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。功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。 功率和机械效率功率和机械效率 1、功率是描述物体做功快慢程、功率是描述物体做功快慢程度的物理量度的物理量2、机械效率是描述机械做功时、机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量有效利用率的物理量tWP FvP vP = F v 汽车加速运动的情况有两种：汽车加速运动的情况有两种：1、以、以额定功率额定功率P额额启动启动;2、在、在

16、恒定的牵引力恒定的牵引力F作用下启动。作用下启动。P = F v以额定功率以额定功率P额额启动启动vvPF额牵mfFa阻牵fPvafFm额牵0vvPF额牵mfFa阻牵以额定功率以额定功率P额额启动启动3、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起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，列车的运动状态动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（是（ ） A、列车做匀加速直线运动、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、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、列车的速度增大，加速度减小 D、列车做匀速运动、列车做匀速运动 例：例：汽车发动机的额

17、定功率为汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后。汽车保持额定功率不变从静止启动后:汽车所能达到的最大速度是多大？汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？时速度多大？当汽车的速度为当汽车的速度为6m/s时加速度多大？时加速度多大？mafF牵1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。、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，、达到最大速度时，a=0 注意：发动机的功率

18、指注意：发动机的功率指牵引力的功率牵引力的功率而不是指合而不是指合外力或阻力的功率。外力或阻力的功率。汽车的两种运动状态汽车的两种运动状态vPF额牵1、卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为66 kW，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3.0103N。求此最大速度。求此最大速度。加速度加速度a a一定一定速度速度v vv=at牵引力牵引力不变不变达到最大达到最大速度速度vm变加速直线运动变加速直线运动功率功率P PPf 以恒定的牵引力以恒定的牵引力F F启动启动2、当当F=f时时速度最大速度最大1、先先匀加速匀加