第七章机械能守恒定律第三节功率力对物体做功的时候,有快慢之分吗?如何来比较做功的快慢呢?一个力做了50J的功,所用的时间是5s;另一个力做了100J的功,所用的时间是20sW1/t1=50J/5s=10J/sW2/t2=100J/20s=5J/s比值法一、功率1.定义式:P=W/t2.单位:瓦特(W)1W=1J/s1kW=1000W3.物理意义:功率是表示力做功快慢的物理量,在数值上等于力在单位时间内对物体所做的功.4.性质:功率是标量,但有正负,大小只看绝对值二、功率的种类1.额定功率:指一些动力机械在正常条件下可以长时间工作的最大功率2.实际功率:指一些动力机械在工作中实际输出的功率额定功率和实际功率: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.平均功率:描述力在一段时间内做功的快慢。对应一段时间或一个过程。瞬时功率:如果时间t足够小,V表示某时刻的瞬时速度P就表示该时刻的瞬时功率。对应某一时刻或某一位置。平均功率和瞬时功率三、功率与速度如果物体沿位移方向受的力是F,从计时开始到时刻t这段时间内,发生的位移是S,则力在这段时间所做的功W=_________,根据根据功率的定义式,有P=_____=_________.FSW/tFS/tS由于S/t=v,于是上式可以写成P=FV1.若F是某个力,则P是某个力的功率;若F为合外力,则P为合外力的功率。2.若v为平均速度,则P为平均功率,若v为瞬时速度,则P为瞬时功率。3.对汽车而言,F指的是牵引力,不是合外力。P=FV1.当P一定时,力F和速度V有什么关系?讨论:2.当V一定时,力F和功率P有什么关系?3.当F一定时,功率P和速度V有什么关系?P一定时,F与v成反比F一定时,P与v成正比(匀变速运动)v一定时,F与P成正比(匀速运动)在汽车等交通工具一类问题中,式中P为发动机的实际功率,F为发动机的牵引力,v为汽车的瞬时速度拓展:当力和位移之间有一夹角时,如何表示功率?(1)F可以是恒力,也可以是变力(2)v可以是瞬时速率,也可以是平均速度大小cosWPtWFLacosFLaPtLvtaFvPcos(4)若力和速度在一条直线上,上式可化为Pt=F·vt(5)由公式P=Fvt可知,当功率一定时,即时速度越大,则作用力越小;反之,作用力越大,速度越小。汽车上坡时要慢速行驶就是这个原因。对于机动车辆的功率P=Fv(因F与V同向)F是牵引力,P即为牵引力的功率,F并非机车的合外力。(3)α是F与v的夹角例1.如图示,质量为m的小滑块,由静止开始从倾角为θ的光滑斜面上高为h的A点滑到斜面的底端B点,求:(1)滑块由A点到B点的过程中,重力的平均功率;(2)滑块到达B点时重力的瞬时功率解:设滑块到达B点时的速度为vB,经历的时间为tvB2=2ghtvs由gsinθ2gh2ghsinθ2hv2stB得hABθm2sinθ2ghmggsinθ2ghmghtWP平均功率sinθ2ghmgsinθmgvPBB瞬时功率提示:两种情况中拉力对人做的功一样,第二种情况拉力除对人做功外,又对另一只小船也做了功,所以W2>W1.由于所用时间一样,所以P2>P1.例2.一个小孩站在船头,按应当为图中两种情况用同样大小力拉绳,经过相同的时间t(船未碰撞),小孩所做的功W1、W2及在时间t内小孩拉绳的功率P1、P2的关系为()A.W1>W2,P1=P2B.W1=W2,P1=P2C.W1<W2,P1<P2D.W1<W2,P1=P2C练习1.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s距离,第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离,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=P2B.W1=W2,P1>P2C.W1>W2,P1>P2D.W1>W2,P1=P2B练习2.如图所示,质量为lkg的物体与平面间摩擦系数μ=0.1(g取10m/s2),在2N水平拉力作用下由静止开始运动了2s,求这段时间内拉力、摩擦力、重力、支持力的平均功率及2s末的即时功率各为多少?解析:a=(F-f)/m=1m/s2s=½at2=2mv=at=2m/s外力F做功功率平均值为:p1=W/t=Fs/t=2W2s末即时功率为:P1/=Fv=4W摩擦力做功功率平均值:P2=fs/t=1W2s末即时功率为:P2/=fv=2W重力与支持力N由P=Fvcosθ知:功率都为0..练习3.长为L的细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球,开始时,细线被拉直,并...