高中魯科版 (2019)第2節(jié) 功率試講課課件ppt

這是一份高中魯科版 (2019)第2節(jié) 功率試講課課件ppt，共31頁(yè)。PPT課件主要包含了機(jī)械的功率，速度的關(guān)系，機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題，PART01，平均功率，PART02，PART03，Pmgvsinθ，PFv，機(jī)車(chē)起動(dòng)問(wèn)題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
使用人工，我們稱(chēng)人對(duì)土做了功
使用挖掘機(jī)，我們稱(chēng)機(jī)器對(duì)土做了功
功相同，但挖掘機(jī)用時(shí)少一些
相同時(shí)間，起重機(jī)般更多磚
做功的快慢不僅與做功的多少有關(guān)，還與做這些功所耗費(fèi)的時(shí)間有關(guān)。
1、定義：物理學(xué)中將力所做的功W與完成這些功所用的時(shí)間t之比，稱(chēng)為功率。
2、物理意義：描述力對(duì)物體做功的快慢。
瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)瓦，用符號(hào) W 表示
單位的定義：如果某力在 1 s 內(nèi)做 1 J 的功，它的功率就是 1 W
1 kW = 1 000 W
1、一臺(tái)起重機(jī)勻加速地將質(zhì)量m=1.0×103kg的貨物由靜止豎直吊起，在2s末貨物的速度v=4.0m/s，取 g＝10m/s2，不計(jì)額外功，求：起重機(jī)在2s內(nèi)的平均功率。
如果對(duì)物體做功的力是由機(jī)械提供，這個(gè)力的功率也稱(chēng)為該機(jī)械的功率。
機(jī)械的額定功率是衡量動(dòng)力機(jī)械性能的重要參數(shù)
每臺(tái)動(dòng)力機(jī)械都有一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作時(shí)的最大允許功率，稱(chēng)額定功率。
如果長(zhǎng)時(shí)間使機(jī)械在實(shí)際功率>額定功率的不正常狀態(tài)下使用，機(jī)械很容易損壞。
機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間正常工作的最大輸出功率
動(dòng)力機(jī)械實(shí)際工作時(shí)的功率。
實(shí)際功率可能大于或小于額定功率
如：汽車(chē)在平直公路上緩慢勻速行駛時(shí)，實(shí)際功率就往往小于額定功率。
汽車(chē)爬陡坡時(shí)，如果要保持較大速度，實(shí)際功率就可能超過(guò)額定功率
若用恒力 F 推動(dòng)書(shū)本，讓書(shū)本在水平桌面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，則力 F 對(duì)書(shū)本做功的功率多大呢？
力 F 的方向和書(shū)本位移的方向相同
如果力的方向與位移方向成α角
1、式中的v是表示某段時(shí)間或位移的平均速度，對(duì)應(yīng)的功率也就是該時(shí)間內(nèi)的平均功率。
2、當(dāng)時(shí)間極短時(shí)，平均速度可視為瞬時(shí)速度。此時(shí)功率也就是視為對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)功率。F也是對(duì)應(yīng)該時(shí)刻力的大小。
3、α是力與速度方向的夾角。
4、公式也適用于求變力的瞬時(shí)功率。
某一時(shí)刻力與力方向上速度的乘積
三、功率與力、速度的關(guān)系
2、一質(zhì)量為 m 的物塊沿傾角為 θ 的斜面由滑下，到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小為 v，此時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是？
當(dāng)功率 P 恒定時(shí)，力 F 與物體運(yùn)動(dòng)的速度 v 成反比。
機(jī)械正常工作時(shí)的功率通常是恒定的
當(dāng)機(jī)車(chē)的功率達(dá)到額定功率后，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力與車(chē)速成反比。
受額定功率限制，每輛車(chē)都會(huì)有一個(gè)最大速度，
機(jī)車(chē)以額定功率P行駛，所受的阻力恒為f，求車(chē)的最大速度vm
車(chē)達(dá)最大速度后為勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
3、一列高速列車(chē)總質(zhì)量 m = 465 t，其額定功率 P = 5 300 kW，在水平直軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的阻力F阻 是車(chē)重的0.018。列車(chē)以額定功率工作，取重力加速度g = 10 m/s 2 ，求：（1）列車(chē)在水平直軌道上行駛的最大速度。
列車(chē)的最大行駛速度與其額定功率成正比，與受到的阻力成反比。因此，要提高列車(chē)的最大行駛速度，就需增大發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，并盡量減小阻力。
（1）設(shè)列車(chē)行駛速度最大時(shí)，牽引力為F1
由 P = F1 v max 得
則 F1 = F阻 ＝0.018G ，
3、一列高速列車(chē)總質(zhì)量 m = 465 t，其額定功率 P = 5 300 kW，在水平直軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的阻力f 阻 是車(chē)重的0.018。列車(chē)以額定功率工作，取重力加速度g = 10 m/s 2 ，求：（2）當(dāng)行駛速度 v = 10 m/s 時(shí)，列車(chē)的牽引力和加速度；
（2）當(dāng)行駛速度 v = 10 m/s 時(shí)，牽引力為 F2
F2 - F阻 = ma
a = 0.96 m/s2
列車(chē)的加速度方向與牽引力方向一致。
在符合安全行駛要求的情況下，通過(guò)減少汽車(chē)內(nèi)放置的物品和控制油箱里的油量等措施，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。一輛汽車(chē)以 72 km/h 的速度勻速行駛時(shí)，采取以上措施前、后汽車(chē)受到的阻力分別為 2 000 N 和 1 950 N。試分別求出采取措施前、后汽車(chē)的實(shí)際功率。
類(lèi)型1：機(jī)車(chē)以恒定功率 P 啟動(dòng)
當(dāng)F= f阻時(shí)，a＝0 ，v達(dá)到最大
加速度逐漸減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的v－ t 圖
先做加速度逐漸減小的變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最終以速度 做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
4、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW,汽車(chē)的質(zhì)量為5t,汽車(chē)在水平路面上行駛時(shí),阻力為5000N.若汽車(chē)從靜止開(kāi)始,保持以0.5m/S2的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)的時(shí)間?
額定功率P0=60KW,
質(zhì)量m=5t=5000kg,
勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)牽引力為F
由牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可得
解得 F＝7500N
當(dāng)功率達(dá)到P0時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，由P0＝Fv得
汽車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度較小，實(shí)際功率P＝Fv