2《功率》学案【学习目标】1.知道功率 P=和 P=F·υ 的物理意义
2.会利用功率的两个公式 P=和 P=F·υ 来解释现象和进行计算
【学习重点】理解功率的概念【知识要点】1.功率是表示的物理量,功率是量,在国际单位制中功率的单位是
2.P=是功率的定义式,它普遍适用,不管是恒力做功,还是变力做功,不管是机械功还是电功等它都适用
但由它求得的一般是功率
公式 P=Fυcosα,式中 α 为 F 与 υ 的夹角
υ 为物体的对地速度
当 υ 为平均速度时,求得的功率为功率,当 υ 为瞬时速度时,求得的功率为功率
3.汽车等交通工具的动力学分析:(设汽车受到的摩擦阻力大小保持恒定)当保持功率恒定时,由 P=Fυ 可以看出,F 与 υ 成反比,牵引力是变力,汽车作变加速运动,根据牛顿定律 F-f=ma(f 为汽车受到的阻力),随着速度的变大,将导致减小(对应的加速度也相应减小),但只要有加速度,汽车的速度将进一步增大,导致牵引力进一步减小,直至牵引力 F 等于阻力 f,汽车须知匀速直线运动,此时的最大速度为,汽车在不同的输出功率下能够达到的最大速度是不同的,其中的最大值对应汽车以最大输出功率(一般认为等于额定功率)
要提高汽车在给定路面上的最大速度值,应选用额定功率的发动机
当牵引力 F 不变时,根据牛顿定律 F-f=ma,汽车作匀变速运动,P 与 υ 成正比,当瞬时功率达到最大功率时,汽车的功率将保持不变,汽车改作运动,直至达到最大速度
【典型例题】例 1 汽车的质量为 m=6
0×103kg,额定功率为 Pm=90kW,沿水平道路行驶时,阻力恒为重力的 0
05 倍(取 g=10m/s2)
求:(1)汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度;(2)设汽车由静止起匀加速行驶,加速度为 a=0
5m/s2,求汽车维持这一加速度运动的最长时间
解析(1)汽车匀速运动时 F-0