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功率

1.功率

(1)功率的定义及物理意义功踉完成这些功所用时间的比值叫做功率.功率表示做功的快慢.

(2)功率定义式P=W/t.如果把w=Fs代入功率的定义式还可得P=Fv,即功率等于力和物体运动速度的乘积.

(3)功率的单位在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.技术上常用千瓦(kw)做功率的单位. 1w=1J/s; 1kw= 1000 W.

2.根据公式P=W/t、p=Fv计算功率

(1)根据功率的定义式p=W/t,可以计算恒力的功率,也可以计算变力做功的平均功率;根据公式P=Fv,当V为物体某时刻的瞬时速度时,P为力F在该时刻的瞬时功率.当V为一段时间内的平均速度时,P为恒力F在这段时间内的平均功率.

(2)运用公式P=Fv计算功率时,要注意F与力的方向须在一直线上.

3.应用公式P=Fv分析和计算有关问题

(1)每个发动机都有一个额定功率,这是发动机正常工作时的最大功率.发动机工作时的实际输出功率可以小于额定功率,也可以大于额定功率,但不能长时间超过额定功率.由公式P=Fv可知,车、船等交通工具的发动机额定功率一定时,牵引力与运动速度成反比,要获得较大的牵引力就要减小运行速度.并不是任何时刻发动机的功率都等于额定功率,实际功率可在零和额定功率之间取值.

(2)当车、船等在其发动机保持恒定输出功率的情况下运动时,刚开始行驶速度较小,由P=Fv可知,牵引力 F较大,因行驶速度小,所受阻力 f也较小,这时 F>f,车、船作加速运动;随着速度增大,F减小,阻力增大,当F=f时,加速度为零,速度不再增大,即达到最大速度Vmax,此后,即以此速度匀速行驶.这个最大速度应为Vmax=P/F=P/f,可见恒定功率的加速一定不是匀加速.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力).

(3)当车、船等以恒定牵引力的加速.由公式P=Fv和F-f=ma知,由于F恒定,所以a恒定,汽车做匀加速运动,而随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率Pm,功率不能再增大了.这时匀加速运动结束,其最大速度为 ,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了.可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能用W=Fs计算,不能用W=Pt计算(因为P为变功率).

要注意两种加速运动过程的最大速度的区别.但在相同功率下,机车不管以哪一种方式运动所得到的最大速度应该相同.

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