7.3功率
学习目标:1.理解功率的定义及额定功率与实际功率的含义。
2.P=W/t ,P=FV的应用。
3.掌握机车的两种启动方式。
学习重点:功率的理解,平均功率与瞬时功率的计算
学习难点:汽车启动过程分析
自主学习
思考:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1吨的货物从地面运到三楼,
方式一:搬运工分批搬运,需时间3h
方式二:用一台起重机提升,需时1min
方式三:用另一台起重机提升,需时30 s
上述三种情况下,把货物由地面运到三楼时,请思考以下问题:
1、用不同的方式,对货物所做的功是否相同?
2、所用时间不同,三种方式中做功的快慢是否相同?
不同的机器或物体做功有快有慢,怎样比较它们做功的快慢呢?
合作探究
一、功率
在物理学中,一个力所做的功跟 的比值,叫做功率.
那么功率的物理意义是什么?表达式是什么?
公式p=w/t是平均功率还是瞬时功率?如何计算瞬时功率?
二、额定功率和实际功率
1、实际功率:
2、额定功率:
注意:机器不一定在额定功率下工作,机器正常工作时实际功率总是小于或等于】额定功率,机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率。
三、功率和速度
推导功率与速度的关系式:P=Fv
(交流与讨论):汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。
根据公式P=Fv:
(1)当牵引力F一定时,功率P和速度v之间有什么关系?
(2)当输出功率P一定时,牵引力F和速度v之间有什么关系?
(3)当速度v一定时,牵引力F和功率P之间关系如何?
四、机车的启动
1、机车以恒定功率起动情况:
P一定,速度v变大,加速度a变小,当a=0时,v不变,机车匀速运动,这时牵引力F=f阻,而vm=P额/f阻。这个动态过程简图如下:
这一起动过程的V-t图如图1所示。
2、机车以恒定加速度a起动情况:
a一定时,F也一定,P随v增大而增大,当P达到额定功率P额后,F、a不能维持不变,开始减小,但速度还要增大,
直到a=0,v达到最大vm=P额/f.
这个动态过程简图如下: