高一物理課件（廣東專用）：第四章 第七節(jié)《功率》（粵教必修二）

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歡迎進入物理課堂 第七節(jié)功率 一 功率 功率 1 做功的快慢 物體做功有快慢之分 一般用 表示 物體做功的快慢 做功 2 功率 單位時間內(nèi)物體 的多少叫功率 用P表示 3 定義式 P 4 單位 簡稱 符號為W 1W 1J s 1kW 1000W 瓦特 瓦 5 推導(dǎo)式 當力與物體運動方向一致時 P Fv 超級爆炸 大爆炸總是伴隨著短時間內(nèi)高能量的釋放 其功率非常巨大 太陽的輻射功率達到了4 1026W 但宇宙中最大的能量釋放應(yīng)該屬于現(xiàn)在還是未解之謎的伽馬射線暴 比超新星爆炸還厲害 伽馬射線暴是超級天體發(fā)生劇變時 比如中子星碰撞 黑洞合并 超短時間向兩極釋放高能量的現(xiàn)象 如果地球被伽馬射線暴近距離對準 那么地球會像科幻電影拍的一樣被熔化消失掉 1997年發(fā)生的伽馬射線暴在50s內(nèi)所釋放出的能量相當于整個銀河系200年的總輻射能量 那么這次伽馬射線暴的功率是銀河系的多少倍 圖4 7 1 二 額定功率和實際功率 最大 不變 1 額定功率 機械正常工作時允許達到的 功率 不同機械額定功率一般不同 同一機械額定功率 2 實際功率 機械 工作時的功率 同一機械實際功 率隨工作情況而變 一般來說P額 P實 實際 要點1 功率的理解及計算 1 功率的推導(dǎo)式 一般用于求解某段時間內(nèi)的平均功率 2 P Fvcos 通常用來計算瞬時功率 也可用來計算平均功率 若v表示物體運動某一時刻的瞬時速度 則P表示該時刻的瞬時功率 若v表示物體運動某時間間隔的平均速度 則P表示該時間間隔的平均功率 為力和瞬時速度的夾角 3 提到功率時要明確是哪個力的功率 汽車的功率是指汽車牽引力的功率 起重機吊起貨物的功率就是鋼絲拉力的功率 3 平均功率與瞬時功率的比較 例1 雙選 關(guān)于功率的概念 下面的說法中正確的是 A 功率是描述力對物體做功多少的物理量C 若力和速度方向相同 由P Fv可知 力越大 速度越大 則功率越大D 某個力對物體做功越多 它的功率就一定越大解析 功率是描述力對物體做功快慢的物理量 選項A錯 功率的大小除了和功有關(guān)以外還和時間有關(guān) 故D錯 答案 BC 1 質(zhì)量是2kg的物體 受到24N豎直向上的拉力 由靜止開始運動 經(jīng)過5s g取10m s2 求 1 5s內(nèi)拉力對物體所做的功的多少 2 5s內(nèi)拉力的平均功率 3 5s末拉力的瞬時功率 要點2 機車啟動問題 機動車啟動通常有兩種方式 即以恒定功率啟動和以恒定加速度啟動 1 以恒定功率啟動過程 乙 甲圖4 7 2 2 以恒定加速度啟動過程 機車以恒定加速度啟動時 先后經(jīng)過兩個過程 如圖4 7 2乙所示 勻加速運動結(jié)束時的速度并未達到整個過程的最大速度vm 只是達到勻加速階段的最大速度 在P Fv中 因為P為機動車牽引力的功率 所以對應(yīng)的F是牽引力 并非合力 例2 一輛汽車的額定功率為100kW 質(zhì)量為1 0 104kg 設(shè)阻力恒為車重的0 1倍 g取10m s2 求 1 若汽車保持恒定功率運動 啟動后能達到的最大速度是多大 2 若汽車保持以0 5m s2的加速度勻加速運動時 其勻加速運動能維持多長時間 當汽車行駛的速度為8m s時 汽車的加速度有多大 2 2011年佛山一中期末 一種氫氣燃料的汽車 質(zhì)量為m 2 0 103kg 發(fā)動機的額定輸出功率為80kW 行駛在平直公路上時所受阻力恒為車重的0 1倍 若汽車從靜止開始先勻加速啟動 加速度的大小為a 1 0m s2 達到額定輸出功率后 汽車保持功率不變又加速行駛了800m 直到獲得最大速度后才勻速行駛 取g 10m s2 試求 1 汽車的最大行駛速度 2 汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間 解 1 當汽車的牽引力與阻力平衡時 汽車達到最大行駛 速度 設(shè)最大行駛速度為vm 有 P Fvm F f kmg k 0 1由以上各式解得vm 40m s 2 設(shè)汽車達到額定輸出功率時的速度為v 從靜止到勻加 速運動階段結(jié)束所用時間為t1 則有 F f ma P Fv v at1 解得F 4000N v 20m s t1 20s 設(shè)汽車達到額定輸出功率后 以恒定功率加速行駛的時間 解得t2 35s 所以 總時間為t t1 t2 55s 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全