nullnullnull 一台起重机甲在 1min 内把1吨的货物匀速提到升到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提升到相同的高度。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系?
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系?
3、你是怎么比较它们做功快慢的?
做功相同,时间越短,做功越快相同乙比甲快思考与讨论1null 一台起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系?
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系?
3、你是怎么比较它们做功快慢的?
时间相同,做的功越多,做功越快甲大于乙甲比乙快思考与讨论2 通过上面两种比较做功快慢的方法,你能得出求解物体做功快慢的一般方法吗?null1.定义:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率.公式表示:
2.物理意义:反映力对物体做功的快慢。 一、功率3.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
功率是标量
技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位,
1kW=1000W. null二、平均功率和瞬时功率二、平均功率和瞬时功率 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功率。1、平均功率:描述在一段时间内做功的平均快慢2、瞬时功率:表示在某一时刻做功的快慢t表示一段时间时,该式表示平均功率
当t很短很短时,该式表示瞬时功率
功率的另一种表达式功率的另一种表达式∵W=FLcosα L/t=v∴ P=w/t=Fvcosα三、功率与速度的关系 P = F v cosα
若v表示平均速度,则P表示平均功率
若v表示瞬时速度,则P表示瞬时功率 null 在作用力方向与运动方向一致时
P = F v
思考与讨论
1、当P一定时,F和v有什么关系?
F与v成反比
2、当F一定时,P和v有什么关系?
P与v成正比
3、当v一定时,F和P有什么关系?
F与P成正比nullP输=FV F为牵引力 ( P输≤P额) 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,起重机调起货物的功率就是钢绳拉力的功率。 机车牵引力的功率即发动机的输出功率(机车牵引力方向与运动方向始终是一致的)四、额定功率和实际功率 四、额定功率和实际功率 1、额定功率:是指机器正常条件下可以长时间工作的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值.
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. nullnullnull 例1、物体A、B质量相同,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,由静止开始都通过了相同的位移s,( )
A.力F对A做功较多,做功的平均功率也较大
B.力F对B做功较多,做功的平均功率也较大
C.力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同
D.力F对A、B做功相等,但对A做功的平均功率较大 Dnull 例2、质量m=3kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3s,求:
(1)力F在t=3s内对物体所做的功。
(2)力F在t=3s内对物体所做功的平均功率。
(3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率
(1)54 J (2)18 W (3)36 W null 例3、设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比,若飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P,则飞机以2v匀速飞行时,其发动机的功率为( )
A.2P B.4P
C.8P D.无法确定Cnull例4、汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问:
①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?
②若汽车保持0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
① 12m/s ② 16s null例5.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C D思考:思考:为什么机动车上坡时通常速度要比在平地上行驶的速度小得多呢?
分析
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:
根据 P=W/t=FL/t=F•v ∴ F=P/V
P一定,上坡时 F v 则必须减小速度
当机械发动机的功率一定时,牵引力与速度成反比,所以可以通过减小速度来增大牵引力,也可以通过减小牵引力来提高速度。 null总结:①增大牵引力的方法有哪些?
根据F=P输/V
A、若P未达到额定功率,则可以保持V不变,增加输出功率。(加大油门)
B、若P已达到额定功率,则可以减小速度。(换档) ②牵引力不变汽车的运动情况:A、作匀加速直线运动
B、作匀速直线运动null汽车先做匀加速运动,再做变加速运动。a=(F1-f )/m 不变
v=at ↑
P= F1 v ↑P=P额 不变
v ↑
F = P额 / v ↓
a=(F-f )/m ↓P=P额 不变
F2 = P额/vm =f a=0 v= vm 汽车以恒定的加速度启动的过程分析:nullP=P额不变
F2 = P额/vm =f a=0 v= vm汽车以恒定功率运动null巩固练习1:起重机在4s内将2000Kg重的水泥预制件吊起9.6m。(1)如果预制件是匀速上升的,求起重机的功率;(2)如果预制件是从静止开始匀加速上升的,求起重机的平均功率和最大功率。 析与解:本题牵引力F未知,所以要根据预制件的运动情况,先应用运动学和牛顿第二定律求出F。 (1)匀速运动时, null所以平均功率为 当牵引力F不变时,P和v成正比。速度最大时,瞬时功率也最大,所以最大功率为 根据 (2)匀加速上升时, null练习2:质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动的阻力恒为车重的0.05倍。 1.求汽车沿水平道路行驶的最大速度? 2.设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m/s2,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s2)null练习3:质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变。求:(1)汽车所受阻力的大小。(2)汽车做匀加速运动的时间。(3)汽车匀加速时的末速度。(4) 3s末汽车的瞬时功率。(5)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。