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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,起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。 练习 2.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距离l ,第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离l ,若先后两次拉力做的功为W1和W2 ,拉力做功的功率是P1和P2 ,则 [ ] A、W1=W2,P1=P2 B、W1=W2,P1>P2 C、W1>W2,P1>P2 D、W1>W2,P1=P2 质量m=3kg的物体,在水平力F=6N的作用下, 在光滑平面上从静止开始运动,运动时间t=3s.求: (a)力F在t=3s内对物体所做的功? (b) 力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率? (c) 在3s末,力F对物体所做的功的瞬时功率? * * * 第七章 机械能 二 功率 思考 做功不同,时间相同 做功相同,时间不同 功率 2、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 技术上常用千瓦(kW)作为功率的单位,1kW=1000W。 1、定义:功跟完成这些功所用时间的比值,叫做功率。 3、物理意义:反映力对物体做功的快慢。 P= t W 比值法 还有哪些学过的物理量也是用比值法定义的? 4、功率是标量 额定功率、实际功率 1、额定功率:是指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。 2、实际功率:是指机器在工作中实际输出的功率。 3、注意: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。 说明 1.关于功率,下列说法中正确的是[ ] A、功率是说明做功多少的物理量 B、功率是说明力做功快慢的物理量 C、做功时间越长,功率一定小 D、力做功越多,功率一定大 B B 平均功率、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。 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 P= t W 当 t 很短很短时,此式表示瞬时功率 当 t 表示一段时间时,此式表示平均功率 功率的另一种表达式 W=Fscosα P= t W P=Fvcosα P= t Fscosα v F α v1 v2 F α v F2 F1 P=vFcosα P=Fvcosα v= t S 功率与速度的关系 P=F v cosα 若v表示瞬时速度,则P 表示瞬时功率 若 v表示平均速度,则P 表示平均功率 对于公式 P = F v 1、当P 一定时,F 和 v 有什么关系? 2、当F 一定时,P 和 v 有什么关系? 3、当v 一定时,F 和 P 有什么关系? 当F与v同方向时(α=0),P=Fv 解: 补充例题 由P =Fv 得 匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N 某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少? F P v = 1800 60000 = m/s=33.3m/s=120km/h v’=54km/h=15m/s 以较低的速度行使时, ∴ P’ =Fv’ =1800×15W=27kW 注意:汽车的功率就是汽车牵引力的功率 解: a=F/m=2m/s2 t=3s内物体的位移: s=1/2at2= 9(m) 3s 末的速度:V=at=6(m/s) (a) W=Fs= 54(J) (b) P=w/t= 18(W) (c) P=Fv= 36(w) F FN mg 课本例题 2、定义式: 小结 P= t W 1、物理意义:表示做功快慢的物理量 3、计算式:P = F v cosα 该式一般用于求平均功率 4、单位:在国际单位制中 瓦特 W 该式用于求瞬时功率、平均功率 类型1:机车以恒定功率 P 启动 附:机车启动问题 P=F v 发动机的实际功率 发动机的牵引力 机车的瞬时速度 当F=F阻时, a=0 ,v达到最大 保持 vm 匀速 v F= v P a= m F-F阻 ↑ → ↓ ↑ → → ↓ ↓ vm= F阻 P 加速度逐渐减小的变加速直线运动 匀速直线运动 vm 机车以恒定功率启动的v- t 图 附:机车启动问题 先做加速度逐渐减小的变加速直线运动
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