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文檔簡介
1.2.1功率魯科版(2019)第一章必修第二冊目錄CONTENT1功率的含義2常見機械的功率3功率與力、速度的關系4典例分析1.一臺起重機甲在1min內把1噸的貨物勻速提到預定的高度。另一臺起重機乙在
30s
內把1噸的貨物勻速提到相同的高度。FM1minFM30s哪一個做功快呢?做功相同,時間越短,做功越快導入新課想一想2.一臺起重機甲在30s
內把1噸的貨物勻速提高了10m。另一臺起重機乙在
30s
內把1噸的貨物勻速提高了5m。FM10mFM5m哪一個做功快呢?時間相同,做的功越多,做功越快方法:物理上采用的是利用單位時間內做功的多少來度量做功的快慢想一想01Partone功率的含義1.定義:功跟完成這些功所用時間的比值,叫做功率。3.國際單位:瓦特,簡稱瓦,符號是W1W=1J/s=1N?m/S.
常用單位:千瓦(kW),1kW=1000W=103W;1馬力=735瓦4.物理意義:描述物體做功快慢的物理量。
(P越大——做功越快)5.功率是標量。表示做功過程中能量轉化的快慢。2.定義式:(單位時間做功的多少)比值定義法長時間運動時人的功率為數10W,優秀運動員可達1kW長時間運動馬的功率為數百瓦鯨游動時功率可達350kW小汽車的功率為數十千瓦至兩百千瓦高速列車的功率可達數萬kW萬噸豪華游輪的功率可達1萬kW以上小資料02Parttwo常見機械的功率如果對物體做功的力是由機械提供,這個力的功率也稱為該機械的功率。汽車發動機對汽車產生牽引力,此牽引力的功率我們稱為發動機的功率也稱汽車的功率。起重機鋼繩對物體產生拉力,此拉力的功率我們也視為起重機的功率發動機的功率是什么力做功的功率呢?牽引力1、額定功率:是指機器正常工作(即額定轉速下)時的最大輸出功率,也就是機器銘牌上的標稱值。(額定功率是動力機器重要的性能指標,一個動力機器的額定功率是一定的)2、實際功率:是指機器在工作中實際輸出的功率。3、機器不一定在額定功率下工作,機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率,機器只能在短暫時間內實際功率略大于額定功率,但不允許長時間超過額定功率。(2)機車發動機的功率指牽引力的功率而不是合外力或阻力的功率。起重機調起貨物的功率指鋼繩拉力的功率。4、說明:(1)實際功率大于額定功率:超負荷,會損壞機械,只能較短時間。實際功率等于額定功率:滿負荷
在日常生活中,我們經常說某臺機器的功率,或某物體做功的功率,實際上是指某個力對物體做功的功率。
起重機調起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。汽車的功率就是汽車牽引力的功率功率知多少?普通人一般行走或騎自行車功率一般為50-70W
優秀的運動員玩了命了短時間內能達到1000W
上海朗逸小轎車的功率約為66KW。雷沃谷神GN70(4LZ-7N)聯合收割機功率170馬力約為125KWC919中型客機(COMACC919),是中國首款按照最新國際適航標準,與美法等國企業合作研制組裝的干線民用飛機,于2008年開始研制。C是China的首字母,也是商飛英文縮寫COMAC的首字母,第一個“9”的寓意是天長地久,“19”代表的是中國首型中型客機最大載客量為190座。C919中型客機是建設創新型國家的標志性工程,機體具有完全自主知識產權?;拘突旌霞壊季?55座,全經濟艙布局169座、高密度布局175座,標準航程4075公里,最大航程5555公里。其功率大約為200000KW一些機械的功率99瓦70瓦
7000-23000瓦瓦03Partthree功率與力、速度的關系W=FlcosαP=tWP=FvcosαP=tFlcosαv=tlvFαv1v2FαvF2F1P=vFcosαP=Fvcosα“vcosα”整體可稱為力方向上的速度P=Fv
cosα(α是F與V的夾角)各量的含義:①式中F為對物體做功的力,若為發動機,則F指牽引力。②式中v為物體的運動速度,可以是瞬時速度,也可以是平均速度大小。③式中α為F與v的夾角,當α=0°時,P=FV04Partfour平均功率與瞬時功率1、平均功率:表示在一段時間內力對物體做功的平均快慢公式
為t時間內的平均速度α為力與平均速度之間的夾角;式中:F為恒力(合力、平均力);2.瞬時功率:表示在某一時刻力對物體做功的快慢公式:v為某時刻的瞬時速度α為力與瞬時速度之間的夾角;式中:F為某時刻的力(可以是恒力,也可以是變力)★當t0時,表示瞬時功率。3.理解①F與v同向時,α=0°(此情況較多)cosα=1平均功率:瞬時功率:②平均功率對應一段時間或一段過程。
瞬時功率對應運動物體的某一時刻或某一位置。當作用力方向與運動方向一致時,對P=Fv的討論2當力F一定時,P與v成正比,即速度越大,功率越大。vv3.當功率P一定時,F與v成反比,即做功的力越大,其速度就越小1.當速度v一定時,F與P成正比,即做功的力越大,它的功率越大vv一定:F∝PF一定:P∝vP一定:小試身手××√√××05Partfive典例分析例1、質量m=3kg的物體,在水平力F=6N的作用下,在光滑的水平面上從靜止開始運動,運動時間t=3s,求:(1)力F在t=3s內對物體做的功;(2)力F在t=3s內對物體做功的平均功率;(3)力F在3s末對物體做功的瞬時功率?!敬鸢浮浚?)54J(2)18W(3)36W【解析】物體在水平力F的作用下,在光滑水平面上做初速度為零的勻加速直線運動,根據牛頓第二定律,可求出加速度a=F/m=2m/s2物體在3s末的速度v=at=6m/s 物體在3s內的位移s=at2/2=9m(1)力F做的功W=Fs=6×9J=54J(2)力F在3s內的平均功率P=W/t=18W(或)(3)3s末力F的瞬時功率P=Fv=6×6W=36W【變式1】質量為m=2kg的木塊在傾角θ=37°足夠長的斜面上由靜止開始下滑,木塊與斜面間的動摩擦因數為μ=0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求:(1)前2s內摩擦力的功率;(2)前2s內重力的功率;(3)2s末重力的瞬時功率;(4)前2s內合外力的功率。例2、有三個相同的小球,求從同一高度出發點到落地面上重力的平均功率P1、P2、P3的大小關系(忽略空氣阻力)mgv0mgmgv0拓展、求三個小球落地時重力的瞬時功率P11、P22
、P33的大小關系?因為,W1=W2=W3,t1=t2<t3所以P1=P2>P31.物體A、B質量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的水平面上,在相同的力F作用下,由靜止開始都通過了相同的位移s,()A.力F對A做功較多,做功的平均功率也較大
B.力F對B做功較多,做功的平均功率也較大
C.力F對A、B做的功和做功的平均功率都相同
D.力F對A、B做功相等,但對A做功的平均功率較大FAAFBBD課堂練習2.設飛機飛行中所受阻力與其速度的平方成正比,若飛機以速度v勻速飛行,其發動機功率為P,則飛機以2v勻速飛行時,其發動機的功率為()
A.2PB.4PC.8PD.無法確定C
3.機車從靜止開始沿平直軌道做勻加速運動,所受阻力始終不變,在此過程中,下列說法正確的是(
)A.機車輸出功率逐漸增大B.機車輸出功率不變C.在任意兩相等的時間內,機車動能變化相等D.在任意兩相等的時間內,機車動量變化的大小相等AD4.某人用同一水平力F先后兩次拉同一物體,第一次使此物體沿光滑水平面前進s距離,第二次使此物體沿粗糙水平面也前進s距離,若兩次拉力做的功分別為W1和W2,拉力做功的功率分別是P1和P2,則()A.W1=W2,P1=P2B.W1=W2,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2D.W1>W2,P1=P2B解:由P=Fv得勻速行使時,汽車的牽引力F=F阻=1800N5、某型號汽車發動機的額定
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