第,3,节 功 率,第3节 功 率,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、各种,能量的转化,需要靠做功来实现,复习：一、功的概念：,一台拖拉机一天能耕地约,20,亩,一头牛一天能耕地,五亩,谁做的功快,?,一台拖拉机一天能耕地约20亩一头牛一天能耕地五亩谁做的功快?,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,?,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,谁做的功快,?,农民挑水,抽水机抽水,谁做的功快?农民挑水抽水机抽水,（2）公式：,（3）,单位：,（4）,物理意义:,瓦特（,W,）,（1）,定义,：一个力所做的功与完成这些所用时间的比值,。,一、功率,(,单位时间做功的多少,),表示物体做功快慢的物理量,（2）公式：（3）单位：（4）物理意义:瓦特（W）（1）,长时间运动时人的功率为数十瓦，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,数,万,kW,小资料,长时间运动时人的功率为数十瓦，优秀运动员可达1kW长时间运动,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,?,思考与推理,二、功率和速度的关系,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,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,讨论：,分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时功率？,三、平均功率和瞬时功率,平均功率：描述在一段时间内做功的平 均快慢瞬时功率：,1,、求平均功率,（,v,是平均速度）,2,、求瞬时功率,（,v,是瞬时速度）,比较常用,1、求平均功率（v是平均速度）2、求瞬时功率（v是瞬时速度）,例题：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,2,m/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：,物体向右运动,10s,的过程中，拉力,F,对它做多少功？,拉力,F,对物体做功的功率是多大？,(sin37,0,0.6,，,cos37,0,0.8),【,答案,】,W=1600J P=160W,功率,P=F v,cos,例题：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,1.,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,D,1.关于功率以下说法中正确的是（）练习D,2.一质量为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 D,C,分析：,2.一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开始，将一,3、,质量,m,=3,kg,的物体，在水平力,F,=6,N,的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间,t=,3,s,，求：,（1）力,F,在,t,=3,s,内,对物体做的,功,；,（2）力,F,在,t,=3,s,内,对物体做功的,平均功率,；,（3）力,F,在,3,s,末,对物体做功的,瞬时功率,。,【,答案,】,54,J,，,18,W,，,36,W,解,:,已知,m=3kg,F=6N,v,0,=0,t=3s,a=F/m=,2m/s,2,;s=v,0,t+1/2at,2,=,9m,v,t,=v,0,+at=,6m/s,(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P,1,=FV,t,=36W,3、质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的,4、,一个质量是1.0,kg,的物体，从地面上方30,m,高处开始做自由落体运动。（g取10,m/s,2,),（1）前2s内重力对物体做功的功率是多大？,（2）第2s末重力对物体做功的功率是多大？,100,W,200,W,解,:,已知,m=1.0kg g=10,m/s,2,(1)h,1,=1/2gt,2,=20m,W,G,=FS=mgh,1,=200J,所以,:,前,2S,内重力对物体做功的功率为,:,P=W,G,/t=100W,(2),第,2S,末的速度,V,t,=gt=20m/s,公式,P=FV,可知,:,P=FV=mgV,t,=200W,4、一个质量是1.0kg的物体，从地面上方30m高处开始做自,1.,功率是表示物体做功快慢的物理量,2.,定义式：,3.,功率的另一表达式：,该式用于求瞬时功率、平均功率,该式一般用于求平均功率,小 结,1.功率是表示物体做功快慢的物理量2.定义式：3.功率的另一,额定功率和实际功率,额定功率：,机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。,实际功率：,是指机器工作中实际输出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。,实际功率总小于,或等于额定功率。,额定功率和实际功率额定功率：机器正常工作时的最大输出功率，也,v,汽车的功率,汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。,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。,v汽车的功率汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率,以额定功率,P,额,启动,v,瞬时速度,V,牵引力,F,加速度,a,Ff,a0,F=f,，,a=0,V,最大,结论：,在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最快。,以额定功率P额启动v瞬时速度牵引力加速度FfF=f，a=0,v,瞬时速度,V,牵引力,F,加速度,a,Ff,a0,F=f,，,a=0,V,最大,变加速,匀速,以额定功率,P,额,启动,v瞬时速度牵引力加速度FfF=f，a=0变加速匀速以额定功,3,、,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,3、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,例：,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/s,2,。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？,当汽车的加速度为,2m/s,2,时速度多大？,当汽车的速度为,6m/s,时加速度多大？,12m/s,4m/s,1m/s,2,例：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在,1,、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。,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。,汽车的两种运动状态,1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。2、达到最大速度时，a,2,、,火车在运行中保持额定功率,2500kw,，火车的总质量是,1000t,，所受阻力恒定为,156000N,，,（,1,）火车的加速度是,1m/s,2,，速度是多大？,（,2,）火车的速度是时,12m/s,，加速度是多少？,（,3,）火车的最大速度是多少？,1,、,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，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为,3.010,3,N,。求此最大速度。,【,答案,】,v,m,=,22,m/s,2m/s,0.05m/s,2,16m/s,2、火车在运行中保持额定功率2500kw，火车的总质量是10,加速度,a,一定,速度,v,v=at,牵引力不变,匀加速直线运动,达到最大速度,v,m,变加速直线运动,功率,P,Pf,以恒定的牵引力,F,启动,2,、,当,F=f,时,速度最大,1,、,先,匀加速,再,变加速,最后,匀速,加速度a一定速度vv=at牵引力不变匀加速直线运动达到最大速,以恒定,a,启动的,v,t,v,m,匀加,变加,匀速,以恒定a启动的vtvm匀加变加匀速,v,t,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,v,m,共同点：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。,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,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/s,2,。,（,1,）,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,？,当汽车的加速度为,2m/s,2,时速度多大,？,当汽车的速度为,6m/s,时加速度多大,？,（,2,）,若汽车从静止开始，保持以,0.5m/s,2,的加速度做匀速直线运动，这一过程能维持多长时间？,F=7500N,v=8m/s,t=16s,例2：汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车,