单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,4.2,功率,第四章 机械能和能源,4.2功率第四章 机械能和能源,分析两台不同起重机的做功快慢情况,F,M,一台起重机在,1,分钟 内把,1,吨的货物提到预定的高度,.,另一台起重机在,30,秒 内把,1,吨的货物提到相同的高度,.,F,M,分析两台不同起重机的做功快慢情况FM一台起重机在 1分钟 内,一,.,功率,1.,定义,:,功,W,跟完成这些功所用时间,t,的比值叫做功率,.,符号,P,2.,物理意义,:,反映物体做功快慢的物理量,.,3.,表达式,:,(1).,定义式,:,功率是标量，只有大小，没有方向，它的正负意义与功相同,;,单位,:,瓦特,(W),常用单位,:,千瓦,(,k,W);,马力,(,已废除,),1W=1J/,s,1,k,W=1000W,比值定义,1,马力,=735,瓦特,一.功率1.定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功,詹姆斯,瓦特（,James Watt,，,1736,年,1,月,19,日,1819,年,8,月,25,日）是英国著名的发明家，是第一次工业革命时的重要人物。,1776,年制造出第一台有实用价值的蒸汽机。以后又经过一系列重大改进，使之成为“万能的原动机”，在工业上得到广泛应用。,他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。,后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”（简称“瓦”，符号,W,）。,詹姆斯瓦特（James Watt，1736年1月19日,二、动力机械的功率,(1),额定功率：电动机、内燃机等动力机械在,_,条件下可以长时间工作的,_,功率,(2),实际功率：电动机、内燃机等动力机械工作时,_,的功率,说明：实际输出功率一般情况下小于额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率,正常,最大,实际消耗,二、动力机械的功率正常最大实际消耗,（3）输入功率：机器工作时，外界对机器做功的功率（又叫总功率）,（4）输出功率：机器对外界做功的功率（又叫有用功率）,（5）机械效率：输出功率跟输入功率的比值,（3）输入功率：机器工作时，外界对机器做功的功率（又叫总功率,因为,:W=F,x,cos,(2).,计算式,:,故,:P=W/t=F,x,cos/t,即,:P=F(,x,/t)cos=F,v,cos,P=F,v,cos,式中的,是力,F,与 速度,v,之间的夹角,.,F,X,v,F,三、功率、力和速度之间的关系,因为:W=Fx cos(2).计算式:故:P=,四、平均功率和瞬时功率,1、平均功率:,（是平均速度）,2、瞬时功率:,（,v,是瞬时速度）,（当,t,很短很短时，,P,表示瞬时功率）,（1）,（1）,（2）,（2）,平均功率表示力在某一段时间内做功的平均快慢,瞬时功率表示力在某一时刻做功的快慢,温馨提示：请做笔记！,说明：物体做匀速直线运动时，作用在物体上的恒力的瞬时功率与平均功率相等,四、平均功率和瞬时功率1、平均功率:（是平均速度）,例题1：,要点：,必须弄清是何种类型的功率，并能正确选择公式,质量,3,kg,的物体，在水平力,F,6 的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间,3 s，求：,（1）力,F,在,3 s内对物体所做的功.,（2）力F在,3 s内对物体所做功的平均功率.（3）在3 s末力,F,对物体做功的瞬时功率.,t,F,例题1：要点：质量3 kg的物体，在水平力F,练习,质量为,1kg,的小球，在高为,0.8m,处，以,3m/s,的速度水平抛出，球下落过程中的平均功率和落地时重力的瞬时功率各为多大？,解：,整个过程平均功率：,落地时的瞬时功率：,v,x,v,y,v,G,代入数据得：,练习质量为1kg的小球，在高为0.8m处，以3m/s的速,例题2,质量相同的,A,、,B,两球，分别从同一高度以不同的初速度水平抛出，,A,球初速度,v,A,小于,B,球初速度,v,B,，不计空气阻力，则从抛出到落地过程中有,(,),A,重力对,A,球做功的平均功率小些,B,重力对,A,、,B,两球做功的平均功率相同,C,落地时,B,球重力的瞬时功率较大,D,落地时,A,、,B,两球重力的瞬时功率相等,例题2质量相同的A、B两球，分别从同一高度以不同的初速度水,功率的求解公式,P=F,v,的应用,P=F,v,1、P一定时，F与v成反比,2、F一定时，P与v成正比（匀变速运动）,3、v一定时，F与P成正比（匀速运动）,功率的求解公式P=Fv的应用 P=Fv1、P一定时，,2,机车启动的两种方式：,(1),以恒定功率启动,四、机车起动问题,1,对机车等交通工具起动类问题，应明确,P,Fv,中，,P,为发动机的实际功率，机车正常行驶中实际功率小于或等于额定功率；,F,为发动机,(,机车,),的牵引力；,v,为机车的瞬时速度,温馨提示：请做笔记！,2机车启动的两种方式：四、机车起动问题温馨提示：请做笔记！,温馨提示：请做笔记！,图,4-1,4-1,温馨提示：请做笔记！图 4-14-1,温馨提示：请做笔记！,温馨提示：请做笔记！,温馨提示：请做笔记！,温馨提示：请做笔记！,温馨提示：请做笔记！,图,4-2,4-2,温馨提示：请做笔记！图 4-24-2,温馨提示：请做笔记！,4-2,温馨提示：请做笔记！4-2,特别提醒：,(1),机车以恒定加速度启动时，匀加速结束时的速度，并未达到整个过程的最大速度,v,max,(2),P,Fv,中因为,P,为机车牵引力的功率，所以对应的,F,是牵引力并非合力，这一点应引起注意,(3),只有当汽车匀速运动时，,F,F,f,温馨提示：请做笔记！,特别提醒：(1)机车以恒定加速度启动时，匀加速结束时的速度，,例题3,质量为,m,510,3,kg,的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的,0.1,倍让车保持额定功率为,60 kW,，从静止开始行驶，求,(,g,取,10 m/s,2,),：,(1),汽车达到的最大速度,v,max,；,(2),汽车车速,v,1,2 m/s,时的加速度,例题3 质量为m5103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻,教科版高中物理必修2第四章第2节功率课件,【,答案,】,(1)12 m/s,(2)5 m/s,2,【,方法总结,】,机车以额定功率启动时，其运动可分为两个过程：第一个过程是加速度逐渐减小的变加速直线运动，第二个过程就是匀速直线运动,【答案】(1)12 m/s(2)5 m/s2,例1.图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=510,3,kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s,2,，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v,m,=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s,2,不计额外功。求：,(1).起重机允许输出的最大功率。,(2).重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率,（瞬时功率）,。,2009年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）,题目分析：,机车启动模型,机车以恒定加速度启动,v-t,图像：,2009年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）题目分析：机,解：,(1),设起重机允许输出的最大功率为,P,0,，重物达到最大速度时处于平衡状态，其拉力F,0,等于重力。,P,0,F,0,v,m,P,0,mg,代入数据，有：P,0,5.110,4,W ,(2),匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为,F,，速度为,v,1,，匀加速运动经历时间为t,1,有：,P,0,Fv,1,由牛顿第二定律得：,F,mg,ma,V,1,at,1,由,，代入数据，得：,t,1,5 s ,t,2 s,时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为,v,2,，输出功率为P,，则,v,2,at,P,Fv,2,由,，代入数据，得,:P,2.0410,4,W,。,v,1,解：v1,练一练,练习1,汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是（）,A减小速度，得到较小的牵引力,B增大速度，得到较小的牵引力,C减小速度，得到较大的牵引力,D、增大速度，得到较大的牵引力,练一练练习1汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是（,练习2,汽车发动机的额定功率为80kW，它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是（）,A8000N B4000N,C2500N D1600N,练习2汽车发动机的额定功率为80kW，它以额定功率在平直公路,练习3.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也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W,1,和W,2,，拉力做功的功率是P,1,和P,2,，则(),A.W,1,=W,2,，P,1,=P,2,B.W,1,=W,2,，P,1,P,2,C.W,1,W,2,，P,1,P,2,D.W,1,W,2,，P,1,=P,2,B,练习3.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,练习4.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/s,2,，则物体落地时，重力的瞬时功率为(),A.400W B.300W,C.500W D.700W,B,练习4.从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体物,指出应测量的物理量,（,1,）,应选择的测量工具,（,2,）,测量功率的依据,（,3,）,探究题,指出应测量的物理量（1）应选择的测量工具（2）测量功率的依据,