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
1.恒力做功的求法:W=FLcosα中的F是恒力,求恒力所做的功只要找出F、L、α即可。
2.合力做功 (总功)的求法:一种方法是先求出合力再用W总=F合Lcosα求总功另一种方法是W总=W1+W2+W3+······
即总功等于各个力做功的代数和,这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析,后一种方法还需要把各个功的正负号代入运算。
3.一些变力(指大小不变、方向改变,如滑动摩擦力、空气阻力),在物体做曲线运动或往复运动过程中,这些力虽然方向改变,但每时每刻与速度反向,此时可化成恒力做功。方法是分段考虑,然后求和。
复习:
有1t的货物,准备运到三楼,分别用三种方式起运
1. 以上三种方式,对重物所做的功是否相同?
2.所用时间不同,得到三种方式中做功的快慢是否相同?
方式一:搬运工分批搬,需3h;
方式二:用一台起重机提升,用时1min;
方式三:用一台起重机提升,用时30s.
思考
第7章 机械能及其守恒定律
第3节 功率
功率的定义:
功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率
P=W/t
定义式:
①功率的单位:
②功率是标量
瓦(W)、千瓦(kw)
③P=W/t求出来的是平均功率
功率的另一表达式
①F可以是恒力,也可以是变力
②v可以是瞬时速率,也可以是平均速度大小
③α是F与v的夹角
平均功率和瞬时功率
1.平均功率:物体在做变速运动时,力在某段时间内的功率
2.瞬时功率:力对物体在某一时刻做功的功率叫瞬时功率
①P=W/t(定义式):
v是这段时间内的平均速度
②P=Fvcosα:
可计算直线和曲线运动的功率
通常用于计算直线运动的功率
v是变速运动中某一时刻的瞬时速率
P=Fvcosα
额定功率和实际功率
1.额定功率:
2.实际功率:
额定功率是动力机器重要的性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的
实际功率应小于或等于额定功率,但不能大于额定功率,否则会损坏机器
机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率
机器工作时实际输出的功率
(1)当功率p一定时,牵引力F和v之间关系如何?
(2)当速度v一定时,牵引力F和P之间关系如何?
(3)当牵引力F一定时,功率P和速度V之间有什么关系?
(关于公式P=Fv)
思考
根据:P=Fv
①若保持P不变,则F与v成反比;
②若保持v不变,则 P与F成正比;
③若保持F不变,则P与v成正比;
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
①汽车上坡的时候,司机常用换档的方法来减小速度,为什么?
②汽车上坡时,要保持速度不变,应如何做?
③起重机在竖直方向匀速吊起一重物时由于牵引力与重力的重量相等,即牵引力保持不变,发动机输出的功率越大,起吊的速度就越大,为什么?
思考
汽车由静止启动,运动的情况有两种:
1.以额定功率P额启动
2.在恒定的牵引力F作用下启动
第一种情况:汽车以恒定功率启动
速度v
P 恒定
f 恒定
F牵=f
F牵
a
当a=0时
v=vm
以vm做
匀速直线运动
变加速运动
发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力)
第一种情况:汽车以恒定功率启动
F=f 时,a=0
汽车由静止启动,运动的情况有两种:
1.以额定功率P额启动
2.在恒定的牵引力F作用下启动
第二种情况:汽车以恒定加速度启动
f 恒定
P=F牵 v
v
当P=P额时
a≠0
P=F牵v
F牵=f
a 恒定
F牵恒定
P
v
F牵
f 恒定
a
当a=0时
v=vm
以vm做
匀速直线运动
匀加速运动
变加速运动
发动机做的功只能用W=Fs计算,不能用W=Pt计算(因为P为变功率)
匀加速运动阶段
第二种情况:汽车以恒定加速度启动
v
t
第一种情况:
汽车以恒定功率启动
第二种情况:
汽车以恒定加速度启动
一、功率的概念
1、定义及定义式:
2、物理意义:
3、功率的另一表达式:
P=Fvcosα
1、平均功率和瞬时功率:
2、额定功率和实际功率:
表示力对物体做功快慢的物理量
二、功率的种类
三、额定功率与动力、速率的关系:
例1:火车在运行中保持额定功率2500kw,火车的总质量是1000t,所受阻力恒定为156000N,
(1)火车的加速度是1m/s2,速度是多大?
(2)火车的速度是时12m/s,加速度是多少?
(3)火车的最大速度是多少?
例2:汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2。
(1)汽车保持额定功率不变从静止启动后,
①汽车所能达到的最大速度是多大?
②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?
③当汽车的速度为6m/s时加速度多大?
(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的
加速度做匀速直线运动,这一过程能维持
多长时间?
再见