2017-2018学年同步备课教科版版必修2 第四章 第20点 两组功率概念的对比辨析
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第20点 两组功率概念的对比辨析

1.平均功率和瞬时功率

(1)平均功率

平均功率表示力在一段时间内做功的平均快慢程度.平均功率与一段时间(或过程)相关.计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率.常用P=求平均功率,如果用P=Fv求平均功率,公式中的v应为平均速度.

(2)瞬时功率

瞬时功率表示力在一段极短时间内做功的快慢程度,计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率.如果用公式P=Fvcos θ求瞬时功率,公式中的v应为瞬时速度,θ为F与v的夹角.

2.额定功率和实际功率

(1)额定功率是指动力机械长期正常工作时最大的输出功率,是动力机械重要的性能指标.一个动力机械的额定功率是一定的,通常都在铭牌上标明.机械工作时必须受额定功率的限制.

(2)实际功率是机械工作时实际的输出功率,实际功率可以小于等于额定功率,但实际功率长时间大于额定功率会损坏机器.

对点例题 质量是2 t、额定功率为80 kW的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20 m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动中的阻力不变.求:

(1)汽车所受阻力的大小;

(2)3 s末汽车的实际功率;

(3)前3 s内汽车的平均功率;

(4)6 s末汽车的实际功率.

解题指导 (1)汽车以最大速度行驶时,牵引力和阻力大小相等,根据P额=fvm,可求得f=4 000 N.

(2)由于3 s末的速度v=at=6 m/s,而由F-f=ma得牵引力F=8 000 N,故此时的功率为P=Fv=4.8×104 W=48 kW.

(3)汽车前3 s内的位移x=at2=9 m

前3 s内汽车牵引力所做的功W=Fx=72 000 J