8.1功與功率（第2課時）第八章機械能守恒定律——功率學習目標1.理解功率的概念及其物理意義。2.理解并掌握平均功率和瞬時功率，會應用公式進行相應計算。（重難點）3.掌握機車啟動兩種方式的分析思路和分析方法(難點)。

溫故知新一、做功的兩個必要因素1、物體要受力的作用2、物體要在力的方向上發生一段位移二、功的計算三、功的正負力的大小位移的大小力的方向與位移方向的夾角單位：J表示動力做功還是阻力做功四、多個力功的計算五、變力做功的計算(1)分別求出每個力所做的功，然后求出所有功的代數和。即：W總=W1+W2+…+Wn(2)先求出物體所受的合力，然后再求出合力的功，即：W總=F合L

cosα微元法、圖像法（F—L）、轉換研究對象、平均力法思考與討論建筑工地上有兩臺起重機將重物勻速吊起，下表是它們的工作情況記錄(1)兩臺起重機哪臺做功多？(2)哪臺做功快？怎樣比較它們做功的快慢呢？答案

兩臺起重機分別做功3.2×104J、2.4×104J，所以A做功多。答案

B做功快，可以用功與所用時間之比表示做功的快慢。一、功率1.物理意義：表示力對物體做功的快慢的物理量。3.定義式：變形后可以計算功：W=Pt2.定義：力對物體做的功W，與完成這些功所用時間t的比值叫做功率。標量，計算時一般不帶正負號4.單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦特，符號是W【典例1】關于某力做功的功率，下列說法正確的是（）A．該力越大，其功率就越大B．該力在單位時間內做的功越多，其功率就越大C．功率越大，說明該力做的功越多D．功率越小，說明該力做功的時間越少典例分析【正確答案】B【變式1】某人用同一水平力先后兩次拉同一物體，第一次使此物體從靜止開始在光滑水平面上前進距離，第二次使此物體從靜止開始在粗糙水平面上前進距離。若先后兩次拉力做的功分別為W1和W2，拉力做功的平均功率分別為P1和P2，則（）A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1>P2C.W1>W2，P1>P2 D.W1>W2，P1=P2典例分析B功率與速度的關系W＝FlcosαP＝tWP＝FvcosαP＝tFlcosαv＝tlP＝Fvcosα若v表示瞬時速度，則P表示瞬時功率若

v表示平均速度，則P表示平均功率二、平均功率和瞬時功率1、平均功率：描述在一段時間內做功的平均快慢當t表示一段時間時，此式表示平均功率2、瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢P＝tWP＝Fvcosα當v瞬時速度時，此式表示瞬時功率當v表示時平均速度，此式表示平均功率當v與Ｆ共線時，P＝Fv重力瞬時功率，PG＝mgvy額定功率和實際功率1、額定功率：是指機器在長時間正常工作時的最大輸出功率，也就是機器銘牌上的標稱值。2、實際功率：是指機器在工作中實際輸出的功率。機器不一定在額定功率下工作，機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率，機器只能在短暫時間內實際功率略大于額定功率，但不允許長時間超過額定功率。3、注意：定值各量間的關系應用P一定v一定F一定P=Fv中三個量的制約關系F與v成反比汽車上坡時，要增大牽引力，應換擋減小速度F與P成正比汽車上坡時，要使速度不變，應加大油門，增大輸出功率，獲得較大牽引力P與v成正比汽車在高速路上，加大油門增大輸出功率，可以提高速度典例分析【典例2】發動機的額定功率是汽車長時間行駛時所能輸出的最大功率。某型號汽車發動機的額定功率為60kW，在水平路面上行駛時受到的阻力是1800N，求發動機在額定功率下汽車勻速行駛的速度。假定汽車行駛速度為54km/h時受到的阻力不變，此時發動機輸出的實際功率是多少？解：汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力由于P=Fv，所以額定功率下的速度當汽車以速度v=54km/h=15m/s行駛時，有典例分析

【變式2】大型汽車上坡時，司機一般都將變速擋換到低速擋位上；而小型汽車上坡時，司機一般加大油門，這樣做主要是為了()A.兩種操作方式都是為了節省燃料B.兩種操作方式都是使汽車獲得較大的功率C.前者使汽車獲得較大的牽引力，后者使汽車獲得較大的功率D.前者使汽車獲得較大的功率，后者使汽車獲得較大的牽引力C專題機車啟動機車啟動——建立模型汽車的瞬時速度發動機功率牽引力汽車瞬時速度發動機提供給汽車的牽引力汽車行駛過程中受到的阻力牽引力阻力汽車質量汽車加速度合外力典例分析2100

rpm電機轉速673

ps最大馬力495

kW峰值功率838

N·m峰值扭矩2.78

s零百加速問題1：為發揮汽車性能，以恒定功率啟動，汽車的運動情況怎樣？加速度減小的加速運動勻速直線運動F↓a↓v↑F=Ff

a=0vm一、恒功率啟動一、恒功率啟動vmfPt0vt0Ft0at0【例1】汽車發動機的額定功率為100kW，汽車的質量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。汽車保持額定功率不變從靜止啟動后:（1）汽車所能達到的最大速度是多大？（2）當汽車的加速度為3m/s2時速度多大？（3）當汽車的速度為10m/s時加速度多大？（4）當汽車的速度為10m/s時，司機立即換擋勻速行駛，此時發動機的功率是多大？典例分析公式：已知條件：額定功率汽車質量m=5t=5000kg阻力f=0.1mg=0.1×5000×10N=5000N已知條件：額定功率汽車質量m=5000kg阻力f=5000N問題(1)：汽車所能達到的最大速度是多大？例1解析公式：例1解析問題(2）：當汽車的加速度為3m/s2時速度多大？已知條件：額定功率汽車質量m=5000kg阻力f=5000N公式：例1解析公式：問題（3）：當汽車的速度為10m/s時加速度多大？問題（4）：當汽車的速度為10m/s時，司機立即換擋勻速行駛，此時發動機的功率是多大？例1解析公式：【例2】汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發動機功率為P，快進入鬧市區時，司機減小了油門，使汽車的功率立即減小一半并保持該功率繼續行駛．設汽車行駛時所受的阻力恒定，則下面四個圖象中，哪個圖象正確表示了司機從減小油門開始，汽車的速度與時間的關系()ABCD典例分析B勻加速直線運動F、a

恒定v↑F↓a↓v↑加速度減小的加速運動勻速運動F=Ff

a=0vm二、恒加速度啟動Pt0vt0Ft0at0FfPmt1t2vmv1t1t2二、恒加速度啟動【例3】質量為m=4000kg的汽車發動機的額定功率P0=40kW，汽車從靜止開始，以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，所受阻力恒為Ff=2000N，求：(1)汽車勻加速階段能達到的最大速度v1及對應時刻t1；(2)汽車可達的最大速度vm；(3)汽車速度為16m/s時的加速度a3；(4)汽車速度為5m/s時發動機的功率P4典例分析P0=40kWm=4000kga=0.5m/s2Ff=2000N公式：P0=40kWm=4000kga=0.5m/s2Ff=2000N例3解析公式：問題(1)汽車勻加速階段能達到的最大速度v1及對應時刻t1例3解析公式：(2)汽車可達的最大速度vm；P0=40kWm=4000kga=0.5m/s2Ff=2000N例3解析公式：(3)汽車速度為16m/s時的加速度a3；例3解析公式：(4)汽車速度為5m/s時發動機的功率P4【例4】某探究性學習小組對一輛自制遙控車的性能進行研究。他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數據處理得到如圖所示的v-t圖象，已知小車在0～t1時間內做勻加速直線運動，t1～10s時間內小車牽引力的功率保持不變，7s末到達最大速度，在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質量m＝1kg，整個過程中小車受到的阻力Ff大小不變．求：(1)小車所受阻力Ff

的大??；(2)在t1～10s內小車牽引力的功率P；(3)求出t1的值及小車在0～t1時間內的位移。典例分析例4解析公式：(1)小車所受阻力Ff

的大小；例4解析公式：(2)在t1～10s內小車牽引力的功率P；例4解析公式：(3)求出t1的值及小車在0～t1時間內的位移。課堂小結課后練習1AC課后練習2BD課后練習33．某汽車發動機的額定功率為60kW，汽車質量為5t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的10%。(g取10m/s2)(1)若汽車以額定功率啟動，則汽車所能達到的最大速度是多少？當汽車速度達到5m/s時，其加速度是多少？(2)若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動，則這一過程能維持多長時間？拓展：若汽車先以恒定加速度