第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理*理解功率的概念，知道什么是瞬时功率和平理解功率的概念，知道什么是瞬时功率和平均功率均功率*正确理解正确理解P 和和PFv的意义，并能用的意义，并能用来解释有关现象和进行计算来解释有关现象和进行计算*知道什么是额定功率与实际功率，知道功率知道什么是额定功率与实际功率，知道功率在生活中的应用在生活中的应用第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理不不论论是是人人力力直直接接做做功功，还还是是使使用用牛牛、马马等等畜畜力力做做功功，或或者者是是利利用用机机械械来来做做功功，人人们们不不仅仅关关注注做做功功的的多多少少，还还十十分分关关注做功的快慢注做功的快慢例例如如，用用挖挖掘掘机机来来挖挖土土，与与人人工工挖挖土土相相比比，在在同同样样的的时时间间内内，挖挖掘掘机机挖挖的的土土比比人人工工多多得得多多，因因此此用用挖挖掘掘机机做做功功比比人人工快得多工快得多(如图如图)这一节我们就来探究做功快慢的问题这一节我们就来探究做功快慢的问题第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理1不不同同的的机机器器完完成成同同样样多多的的功功，有有的的需需要要时时间间多多，有有的的需需要要时时间间少少，这这表表示示不不同同的的机机器器做做功功的的_在在初初中中已经学过，单位时间里完成的功叫做已经学过，单位时间里完成的功叫做_2功功率率的的大大小小等等于于功功跟跟_的的比比值值功功率率用用符符号号_表表示示，如如果果在在t秒秒内内所所做做的的功功是是W，那那么功率么功率P_.3在在国国际际单单位位制制中中，功功率率的的单单位位是是_，简简称称瓦瓦，符符号号是是W,1W1_.瓦瓦特特是是个个_的的单单位位，功功率率的单位还有的单位还有_，符号，符号_，1kW_.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理4电电动动机机、内内燃燃机机等等动动力力机机械械都都标标有有_，这这是是在在正正常常条条件件下下可可以以长长_的的功功率率实实际际输输出出功功率率往往往往_这个数值这个数值5从从PFv可可以以看看出出，汽汽车车、火火车车等等交交通通工工具具和和各各种种起起重重机机械械，当当发发动动机机的的功功率率P_时时，牵牵引引力力F与与_成反比，要增大牵引力，就要成反比，要增大牵引力，就要_第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(3)单单位位：国国际际单单位位制制中中，功功率率的的单单位位是是瓦瓦特特，简简称称瓦瓦，符符号号是是W.1W1J/s技技术术上上常常用用千千瓦瓦(kW)做做功功率率的的单单位位，1kW1000W.(4)物物理理意意义义：功功率率是是表表示示力力对对物物体体做做功功快快慢慢的的物物理理量量第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理特别提醒：特别提醒：功功率率是是标标量量，只只有有大大小小，没没有有方方向向要要注注意意功功率率反反映映的的是做功的快慢而不是做功的多少是做功的快慢而不是做功的多少.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(2)对对PFv的理解的理解当当P一一定定时时，F与与v成成反反比比，如如汽汽车车爬爬坡坡时时P一一定定，必必须须减减小小速速度度v，才才能能获获得得较较大大的的牵牵引引力力；当当v一一定定时时，P与与F成成正正比比，如如汽汽车车爬爬坡坡时时速速度度v不不变变，则则必必须须加加大大油油门门，以以增增大大功功率率来来获获得得较较大大的的牵牵引引力力；当当F一一定定时时，P与与v成成正正比比，如如汽汽车、轮船等牵引力一定时，速度车、轮船等牵引力一定时，速度v越大，其功率越大，其功率P就越大就越大第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理C根根据据功功率率PFv可可知知，汽汽车车牵牵引引力力一一定定与与速速度度成成反反比比D根根据据功功率率PFv可可知知，发发动动机机功功率率一一定定时时，交交通通工工具的牵引力一定与速度成反比具的牵引力一定与速度成反比答案：答案：D第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(2)瞬时功率：表示力在某一时刻做功的快慢瞬时功率：表示力在某一时刻做功的快慢计计算算瞬瞬时时功功率率的的方方法法：PFv，其其中中力力F与与速速度度v均均为为所所求求时时刻刻的的力力和和瞬瞬时时速速度度该该式式要要求求力力F与与速速度度方方向向在在一一条条直直线线上上若若F与与速速度度v不不在在一一条条直直线线上上，则则应应根根据据PFvcos进进行计算，行计算，为力为力F和瞬时速度和瞬时速度v方向间的夹角方向间的夹角.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(1)额额定定功功率率和和实实际际功功率率：发发动动机机铭铭牌牌上上的的额额定定功功率率，指指的的是是机机械械正正常常工工作作时时，允允许许达达到到的的最最大大功功率率发发动动机机的的实实际际功功率率是是指指机机械械实实际际运运行行的的功功率率，它它可可以以小小于于或或等等于于额额定定功功率，但不能长时间大于额定功率率，但不能长时间大于额定功率(2)发发动动机机的的额额定定功功率率P额额Fv反反映映了了机机械械的的额额定定功功率率对对机机械械的的动动力力与与速速度度的的制制约约关关系系因因机机器器在在设设计计制制造造时时，就就确确定定了了它它的的额额定定功功率率，所所以以当当机机械械的的功功率率达达到到额额定定功功率率时时，要要增大动力、则必须减小速度增大动力、则必须减小速度.第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理机机车车以以下下列列两两种种方方式式启启动动，且且沿沿直直线线运运动动(设设阻阻力力不不变变)方方式式：机机车车以以不不变变的的额额定定功功率率启启动动；方方式式：机机车车的的启启动动功功率率先先随随速速度度均均匀匀增增加加，后后保保持持额额定定功功率率不不变变如如图图给给出出的的四四个个图图象象中中，能能够够正正确确反反映映机机车车的的速速度度v随随时时间间t变变化化的的是是()第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理A甲对应方式甲对应方式，乙对应方式，乙对应方式B乙对应方式乙对应方式，丙对应方式，丙对应方式C甲对应方式甲对应方式，丙对应方式，丙对应方式D丙对应方式丙对应方式，丁对应方式，丁对应方式答案：答案：B第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (上上海海市市七七校校联联考考)关关于于功功率率的的概概念念，以以下下说说法法正正确确的是的是()A功率是描述力对物体做功多少的物理量功率是描述力对物体做功多少的物理量B由由PW/t可知，功率与时间成反比可知，功率与时间成反比C由由PFv可可知知只只要要F不不为为零零，v也也不不为为零零，那那么么功功率率P就一定不为零就一定不为零D某个力对物体做功越快，它的功率就一定大某个力对物体做功越快，它的功率就一定大第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理解解析析：功功率率是是描描述述物物体体做做功功快快慢慢的的物物理理量量，所所以以A错错、D对对；功功率率与与时时间间没没有有直直接接关关系系B错错；当当Fv时时，P0，所所以以C错，正确选项为错，正确选项为D.答案：答案：D点点评评：要要正正确确理理解解功功率率的的物物理理意意义义，注注意意计计算算功功率率的的两两个公式的区别与联系个公式的区别与联系第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 据据图图所所给给信信息息，确确定定马马和和大大客客车车都都工工作作1小小时时的的做做功之比是多少功之比是多少马长时间做功的功率马长时间做功的功率 大客车的额定功率大客车的额定功率约约450W约约100kW答案：答案：92000第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (2010深深圳圳高高一一检检测测)图图示示为为修修建建高高层层建建筑筑常常有有的的塔塔式式起起重重机机在在起起重重机机将将质质量量m5103kg的的重重物物竖竖直直吊吊起起的的过过程程中中，重重物物由由静静止止开开始始向向上上作作匀匀加加速速直直线线运运动动，加加速速度度a0.2m/s2，当当起起重重机机输输出出功功率率达达到到其其允允许许的的最最大大值值时时，保保持持该该功功率率直直到到重重物物做做vm1.02m/s的的匀匀速速运运动动取取g10m/s2，不计额外功求：不计额外功求：第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(1)起重机允许输出的最大功率起重机允许输出的最大功率(2)重重物物做做匀匀加加速速运运动动所所经经历历的的时时间间和和起起重重机机在在第第2秒秒末末的输出功率的输出功率解解析析：(1)设设起起重重机机允允许许输输出出的的最最大大功功率率为为P0，重重物物达达到最大速度时，拉力到最大速度时，拉力F0等于重力等于重力P0F0vmP0mgvm代入数据，有：代入数据，有：P05.1104W第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(2)匀匀加加速速运运动动结结束束时时，起起重重机机达达到到允允许许输输出出的的最最大大功功率率，设设此此时时重重物物受受到到的的拉拉力力为为F，速速度度为为v1，匀匀加加速速运运动动经经历时间为历时间为t1，有：，有：P0Fv1Fmgmav1at1由由，代入数据，得：，代入数据，得：t15st2s时时，重重物物处处于于匀匀加加速速运运动动阶阶段段，设设此此时时速速度度为为v2，输出功率为，输出功率为P，则，则第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理v2atPFv2由由，代入数据，得：，代入数据，得：P2.04104W答案：答案：(1)5.1104W(2)5s2.04104W第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 某某型型号号汽汽车车发发动动机机的的额额定定功功率率为为60kW，在在水水平平路路面面上上行行驶驶时时受受到到的的阻阻力力是是1800N，求求发发动动机机在在额额定定功功率率下下汽汽车车匀匀速速行行驶驶的的速速度度在在同同样样的的阻阻力力下下，如如果果行行驶驶速速度度只只有有54km/h则发动机输出的实际功率是多少？则发动机输出的实际功率是多少？答案：答案：120km/h27kW第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (浙浙江江平平湖湖中中学学高高一一检检测测)下下表表列列出出了了某某种种型型号号轿轿车车的部分数据，请根据表中数据回答下列问题：的部分数据，请根据表中数据回答下列问题：长长/mm宽宽/mm高高/mm487118351460净重净重/kg1500传动系统传动系统前轮驱动手挡变速前轮驱动手挡变速发动机型式发动机型式直列直列4缸缸发动机排量发动机排量(L)2.2最高时速最高时速(km/h)2520108km/h的加速时间的加速时间(s)10额定功率额定功率(kW)140第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(1)图图为为轿轿车车中中用用于于改改变变车车速速的的排排挡挡手手推推变变速速杆杆到到达达不不同同挡挡位位，可可获获得得不不同同的的运运动动速速度度，从从“15”逐逐挡挡速速度度增增大大，R是是倒倒车车挡挡试试问问轿轿车车要要以以最最大大动动力力上上坡坡，变变速速杆杆应应推推至哪一挡？并说明理由至哪一挡？并说明理由第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理(2)该该车车以以额额定定功功率率和和最最高高速速度度运运行行时时，轿轿车车的的牵牵引引力力为多大？为多大？(3)如如果果把把0108km/h的的加加速速过过程程看看做做匀匀加加速速直直线线运运动动，则此过程中汽车的加速度为多大？则此过程中汽车的加速度为多大？第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理 (2011莆莆田田一一中中高高一一检检测测)某某司司机机为为确确定定他他的的汽汽车车上上所所载载货货物物的的质质量量，采采用用了了如如下下方方法法：已已知知汽汽车车本本身身的的质质量量为为m0，当当汽汽车车空空载载时时，让让汽汽车车在在平平直直公公路路上上以以额额定定功功率率行行驶驶，从从速速度度表表上上读读出出汽汽车车达达到到的的最最大大速速度度为为v0.当当汽汽车车载载重重时时，仍仍让让汽汽车车在在平平直直公公路路上上以以额额定定功功率率行行驶驶，从从速速度度表表上上读读出出汽汽车车达达到到的的最最大大速速度度为为v1.设设汽汽车车行行驶驶时时的的阻阻力力与与总总重重力力成成正正比比根根据据以以上上提提供供的的已已知知量量，该该司司机机能能测测出出所所载载货货物物的的质量吗？若能就求出，若不能就说明理由质量吗？若能就求出，若不能就说明理由第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理解析：解析：能能设货物质量为设货物质量为m.空载时，空载时，PFv0km0gv0载货时，载货时，PFv1k(m0m)gv1，联立求解，得联立求解，得m(v0v1)m0/v1第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全第第7章章 机械能守恒定律机械能守恒定律人教版物理同学们同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全