三、功率【要点导学】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
3、P=W/t 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=Fvcosα,式中 α 为 F 与 v 的夹角
v 为物体的对地速度
当 v 为平均速度时,求得的功率为 功率,当 v 为瞬时速度时,求得的功率为 功率
4、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=Fv 可以看出,F 与 v 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,汽车作匀速直线运动,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 v 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
【范例精析】例 1 一个质量为 m 的物体,在几个与水平面平行的力作用下静止在水平面上,在 t=0 时刻,将其中的一个力从 F 增大到 3F,其他力不变,则在 t=t1时刻,该力的功率为多大
解析 由于仅一个力大小变化,则其改变量即为物体受到的合外力,应用牛顿定律算出加速度,并应用匀变速运动速度公式求出此时的瞬时速度,在根据瞬时功率的定义式就可以求出此力的功率
P=Fvcosα=3F×2Ft/m=6F2t/m 拓展 涉及功率的计算时一定要区分平均功率和瞬时功率,因