功率+高一下學期物理魯科版2019必修第二冊

第一章

功和機械能第2節(jié)功率挖相同的一堆土使用人工，我們稱人對土做了功使用挖掘機，我們稱機器對土做了功功相同，但挖掘機用時少一些挖掘機做功比人工快搬磚到同一樓層用搬運工來完成，用起重機完成，相同時間，起重機搬更多磚做功的快慢不僅與做功的多少有關，還與做這些功所耗費的時間有關。起重機做功比搬運工快知識點一：功率1.定義：物理學中將力所做的功W與完成這些功所用的時間t之比，稱為功率。2.物理意義：描述力對物體做功的快慢。3.國際單位：瓦特，簡稱瓦，用符號W表示單位的定義：如果某力在1s內(nèi)做1J的功，它的功率就是1W常用單位：千瓦(KW)1kW=1000W4.功率是標量。比值定義法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(fā)動機對汽車產(chǎn)生牽引力，此牽引力的功率視為發(fā)動機的功率也稱汽車的功率。二、機械的功率起重機鋼繩對物體產(chǎn)生拉力，此拉力的功率視為起重機的功率機械的額定功率是衡量動力機械性能的重要參數(shù)每臺動力機械都有一個長時間穩(wěn)定工作時的最大允許功率，稱額定功率。額定功率：一些機械的功率

如果長時間使機械在實際功率>額定功率的不正常狀態(tài)下使用，機械很容易損壞。額定功率機械長時間正常工作的最大輸出功率動力機械實際工作時的功率。實際功率實際功率可能大于或小于額定功率如：汽車在平直公路上緩慢勻速行駛時，實際功率就往往小于額定功率。汽車爬陡坡時，如果要保持較大速度，實際功率就可能超過額定功率

若用恒力F推動書本，讓書本在水平桌面上做勻速直線運動時，則力F對書本做功的功率多大呢？推力F所做的功:力F的方向和書本位移的方向相同推力F的功率:力F做功時間t勻速直線運動如果力的方向與位移方向成α角知識點三：功率與力、速度的關系1.平均功率：描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢。2.瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢。當t很短很短時，此式表示瞬時功率當t表示一段時間時，此式表示平均功率

瞬時速度瞬時功率相應時刻的力若力與運動方向相同:當功率P恒定時，力F與物體運動的速度v成反比。機械正常工作時的功率通常是恒定的P=Fv車床在切削硬的工件時需要用較大的力，因此要降低車床的運轉速度。汽車上坡時，司機往往通過減小速度，來增大發(fā)動機牽引力。若力與運動方向相同:當功率P恒定時，力F與物體運動的速度v成反比。機械正常工作時的功率通常是恒定的P=Fv知識點四：機車的兩種啟動方式機車在行駛的過程中，發(fā)動機的最大功率等于額定功率。P=Fv瞬時速度功率牽引力1.以恒定功率P額啟動;機車的啟動方式有兩種：2.在恒定的牽引力F作用下勻加速啟動。vt0vm（2）啟動過程：先做加速度逐漸減小的變加速直線運動，最終以最大速度做勻速直線運動。（1）恒定功率啟動的v-t恒定功率啟動v增大f不變v最大，以vm勻速當F=f時a=0P一定F減小a減小F=P/Va=(F-f)/m（3）瞬時加速度公式:（4）最大速度:恒定功率啟動時牽引力為變力，功只能用W=Pt計算，不能用W=Fl計算vt0vmtP0t加t加tFOVtVmt加機車以恒定P啟動的圖像0tat加vt0vmt1v1t2（1）恒定牽引力啟動的v-t恒定的加速度a（或恒定的牽引力F）啟動v=atF>f

P=FV=F·ata一定V增大F不變P均勻增大以P額繼續(xù)加速P實=P額v增大f不變v最大，以vm勻速當F=f時a=0P一定F減小a減小F=P/Va=(F-f)/m（2）啟動過程：先做勻加速，再做加速度逐漸減小的變加速，最終以最大速度勻速。（3）勻加速時間:vt0vmt1v1t2機車以恒定a啟動的各種圖像at0t加t1Vtt加t1v1vmPt0t加t1P額tFOt加t1F′牽兩種起動方式的比較不同點：以恒定功率起動只有一個變加速階段，起動過程短，但容易損壞發(fā)動機以恒定牽引力起動有兩個加速階段，起動過程長，但起動平穩(wěn)有利于發(fā)動機相同點：無論哪種方式起動，汽車所能達到的最大速度相同，都等于，達到最大速度的條件相同，都是當a=0時取得【梳理深化】vm＝fP額【例題】一列高速列車總質量m=465t，其額定功率P=5300kW，在水平直軌道上行駛時，軌道對列車的阻力

F阻

是車重的0.018。列車以額定功率工作，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）當行駛速度v=10m/s時，列車的牽引力和加速度；（2）列車在水平直軌道上行駛的最大速度。

列車的受力分析示意圖

解：阻

1.拖拉機耕地時一般比在道路上行駛時速度慢，這樣做的主要目的是(

)A．節(jié)省燃料

B．提高柴油機的功率C．提高傳動機械的效率D．增大拖拉機的牽引力D2.（多選）按額定功率行駛的汽車，所受地面的阻力保持不變，則（

）A．汽車加速行駛時，牽引力不變，速度增大B．汽車可以做勻加速運動C．汽車加速行駛時，加速度逐漸減小，速度逐漸增大D．汽車達到最大速度時，所受合力為零CD3.發(fā)動機的額定功率是汽車長時間行駛時所能輸出的最大功率。某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時受到的阻力是1800N.（1）求發(fā)動機在額定功率下汽車勻速行駛的速度。（2）假定汽車行駛速度為54km/h時受到的阻力不變，此時發(fā)動機輸出的實際功率是多少？【解析】（1）汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力F=F阻

=1800N，由于

P=Fv，所以額定功率下的速度（2）當汽車以速度v=54km/h=15m/s行駛時，有P=Fv=1800×15W=27kW汽車以額定功率勻速行駛時的速度為120km/h。汽車以54km/h的速度行駛時，發(fā)動機輸出的實際功率為27kW。3.發(fā)動機的額定功率是汽車長時間行駛時所能輸出的最大功率。某型號汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時受到的阻力是18