歡迎進(jìn)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(shí)間內(nèi)物體 的多少叫功率 用P表示 3 定義式 P 4 單位 簡(jiǎn)稱 符號(hào)為W 1W 1J s 1kW 1000W 瓦特 瓦 5 推導(dǎo)式 當(dāng)力與物體運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí) P Fv 超級(jí)爆炸 大爆炸總是伴隨著短時(shí)間內(nèi)高能量的釋放 其功率非常巨大 太陽(yáng)的輻射功率達(dá)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(jí)天體發(fā)生劇變時(shí) 比如中子星碰撞 黑洞合并 超短時(shí)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(duì)準(zhǔn) 那么地球會(huì)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(dāng)于整個(gè)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(shí)際功率 最大 不變 1 額定功率 機(jī)械正常工作時(shí)允許達(dá)到的 功率 不同機(jī)械額定功率一般不同 同一機(jī)械額定功率 2 實(shí)際功率 機(jī)械 工作時(shí)的功率 同一機(jī)械實(shí)際功 率隨工作情況而變 一般來(lái)說(shuō)P額 P實(shí) 實(shí)際 要點(diǎn)1 功率的理解及計(jì)算 1 功率的推導(dǎo)式 一般用于求解某段時(shí)間內(nèi)的平均功率 2 P Fvcos 通常用來(lái)計(jì)算瞬時(shí)功率 也可用來(lái)計(jì)算平均功率 若v表示物體運(yùn)動(dòng)某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度 則P表示該時(shí)刻的瞬時(shí)功率 若v表示物體運(yùn)動(dòng)某時(shí)間間隔的平均速度 則P表示該時(shí)間間隔的平均功率 為力和瞬時(shí)速度的夾角 3 提到功率時(shí)要明確是哪個(gè)力的功率 汽車(chē)的功率是指汽車(chē)牽引力的功率 起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼絲拉力的功率 3 平均功率與瞬時(shí)功率的比較 例1 雙選 關(guān)于功率的概念 下面的說(shuō)法中正確的是 A 功率是描述力對(duì)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(gè)力對(duì)物體做功越多 它的功率就一定越大解析 功率是描述力對(duì)物體做功快慢的物理量 選項(xiàng)A錯(cuò) 功率的大小除了和功有關(guān)以外還和時(shí)間有關(guān) 故D錯(cuò) 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(kāi)始運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)5s g取10m s2 求 1 5s內(nèi)拉力對(duì)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(shí)功率 要點(diǎn)2 機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題 機(jī)動(dòng)車(chē)啟動(dòng)通常有兩種方式 即以恒定功率啟動(dòng)和以恒定加速度啟動(dòng) 1 以恒定功率啟動(dòng)過(guò)程 乙 甲圖4 7 2 2 以恒定加速度啟動(dòng)過(guò)程 機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)時(shí) 先后經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程 如圖4 7 2乙所示 勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)的速度并未達(dá)到整個(gè)過(guò)程的最大速度vm 只是達(dá)到勻加速階段的最大速度 在P Fv中 因?yàn)镻為機(jī)動(dòng)車(chē)牽引力的功率 所以對(duì)應(yīng)的F是牽引力 并非合力 例2 一輛汽車(chē)的額定功率為100kW 質(zhì)量為1 0 104kg 設(shè)阻力恒為車(chē)重的0 1倍 g取10m s2 求 1 若汽車(chē)保持恒定功率運(yùn)動(dòng) 啟動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多大 2 若汽車(chē)保持以0 5m s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí) 其勻加速運(yùn)動(dòng)能維持多長(zhǎng)時(shí)間 當(dāng)汽車(chē)行駛的速度為8m s時(shí) 汽車(chē)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(chē) 質(zhì)量為m 2 0 103kg 發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW 行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車(chē)重的0 1倍 若汽車(chē)從靜止開(kāi)始先勻加速啟動(dòng) 加速度的大小為a 1 0m s2 達(dá)到額定輸出功率后 汽車(chē)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(chē)的最大行駛速度 2 汽車(chē)從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間 解 1 當(dāng)汽車(chē)的牽引力與阻力平衡時(shí) 汽車(chē)達(dá)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(chē)達(dá)到額定輸出功率時(shí)的速度為v 從靜止到勻加 速運(yùn)動(dòng)階段結(jié)束所用時(shí)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(chē)達(dá)到額定輸出功率后 以恒定功率加速行駛的時(shí)間 解得t2 35s 所以 總時(shí)間為t t1 t2 55s 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全