功率与机车的启动

恒定功率的启动
经历一段加速时间后 当F减小至f时，a=0，物体不再加速（速度达 到最大值），处于匀速直线运动状态。
恒定功率的方式启动不是匀加速运动。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）。
最大速度(匀速运动时的速度) Vmax=P额/F，此时F=f，所以Vmax=P额/f
恒定加速度（恒力）的启动
第一阶段汽车做匀加速运动， F不变，a不变，V均匀增大，P均匀增大； 第二阶段汽车做加速度减小的加速运动， P不变，V增大，F减小，a减小； 当F减小至f那么大时，a=0，物体速度不再增 大（速度达到最大值）， 此时汽车进入第三阶段匀速直线运动状态。
恒定加速度（恒力）的启动
用图像表示速度随时间变化的情况
V Vmax
V1
2 1 3
t
第一阶段匀加速运动结束时的速度并没有达 到（全过程中的）最大速度．
Leabharlann Baidu定加速度（恒力）的启动
用图像表示功率随时间变化的情况
P P额
2 1
3
t
恒定加速度（恒力）的启动
1.恒定加速度（恒力）的启动不是一直都做 匀加速运动，只是开始一段时间匀加速，当 机车功率达到额定功率以后是变加速运动， 速度达到最大值之后是匀速直线运动 。
宝马X5的功率可以达到225Kw
电力机车的功率
高铁（动车）机车的输出功率为9600kW
太空涡轮泵功率 46225千瓦
一些常见机器设备的功率
人的平均功率 70瓦
马的平均功率
五羊125型摩托车 桑塔纳小轿车 解放CA141货车 东风4型内燃机车 韶山型电力机车 万吨级远洋货轮
350瓦
7350瓦 66千瓦 99千瓦 2646千瓦 4.2兆瓦 7—23兆瓦
估算例题
中学生（正常体重）在体育课上进行跳绳测 试，他一分钟连续跳了120下，腾空高度约为 5cm，则他克服重力做功的平均功率接近于 A．5W B．50W C．500W D．1000W 设体重500N， 一次克服重力做 W=mgh=500N×0.05m=25J
60s跳120次所做的总功为： W总=120×25J=3000J 所以平均功率约为：P = 3000/60 = 50w
瓦特
詹姆斯·瓦特：1736年1月19日生于英国格拉 斯哥，由于身体不好未受过系统教育，自学 了天文学、化学、物理学和解剖学，还在父 亲的工厂里学到机械制造知识，后来他到伦 敦的一家钟表店当学徒。1763年他到格拉斯 哥大学工作，对原始蒸汽机作了重大改进， 发明了单缸单动式和单缸双动式蒸汽机，提 高了蒸汽机的热效率和可靠性。1785年，因 对蒸汽机改进的重大贡献被选为英国皇家学 会会员和法兰西科学院外籍院士。1819年8月 25日瓦特在希斯菲尔德逝世。
2.匀加速时功率不恒定，这个过程中发动机 做的功只能用W=Fs计算（F是恒力），不能 用W=Pt计算（因为P为变化的功率）。
恒定加速度（恒力）的启动
3.匀加速运动结束时机车的速度并不是最大 速度。此时F＞ｆ，之后还要在功率不变的情 况下变加速才达到最后的最大速度Ｖmax 4.同等条件下，两种启动方式过程不同，但 最后的最大速度是相等的。都表示为Vmax = P额/f
第3节
功 率
做功的快慢
两种方式都可以说明起重机做功比人快。
做功的快慢
在建筑工地上要把砖块送上楼顶，可以用手 推车，也可以用起重机吊车，有什么不同?
做功的快慢
用挖掘机挖土和一个工人单独挖土比较哪一 种方法更快？
平均功率和瞬时功率
1.求平均功率
W P t
（1 ）
（2）
P Fv
注意： （1）式中是总功除以总时间，即便是停止 的那段时间也包括在内。 （2）式只能适用于匀变速直线运动。
恒定功率的启动
用图像表示速度随时间变化的情况
V
Vmax
1
2
t
图象的弯曲形状表明加速过程中a逐渐减小
恒定功率的启动
用图像表示功率随时间变化的情况 P Pmax
1 2
t
恒定加速度（恒力）的启动
开始阶段 机车的牵引力F恒定， 根据a=(F-f)/m，可得a恒定，物体做匀加速 直线运动，则V均匀增大。由P=FV可知，P也 均匀增大。 经过一段匀加速后 功率达到最大值P额后，F仍然大于f，汽车还 要加速。但在P恒定（P额）的情况下，若V增 大，F不得不减小，则a也随之减小。 此阶段汽车做加速度逐渐减小的加速运动。
答案：C
估算例题
在平直的公路上以一般速度行驶的自行车， 所受阻力约为人和车总重的0.02倍，若人和 车的质量约为100kg，骑车人的功率最接近于
A.10-1 kW B.10-3 kW C.1 kW D.10 kW
答案：A
自行车功率
自行车长时间功率约70W；优秀运动员短时间 功率可达到1kW。
汽车的功率
平均功率和瞬时功率
2.求瞬时功率 注意： P = FV
（1）F和V必须在同一条直线上才能带入计算， 不共线时，先分解，再带入。 （2）功率P有可能是负数，只不过我们只想 表示做功快慢，一般都是取其绝对值。
经典例题
长为L的细线一端固定在O点，另一端系一质 量为m的小球，开始时，细线被拉直，并处于 水平位置，球处在与0点等高的A位置。现将 球由静止释放，它由A运动到最低点B的过程 中，重力的瞬时功率变化的情况是 A．一直在增大 B．一直在减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大
实践调查：
走访调查一下电动车的功率为多少?
功率习题课
机车的启动
恒定功率的启动
开始汽车的功率为最大功率P额（额定功率） 开始阶段： 由 P=FV 得 F=P/V 可知F很大（趋近于无穷大）， 所以a=(F-f)/m 也很大，所以V会迅速增大 随着V增大，而P不变（P额）， 再由F=P/V可知F不得不减小，a也随之减小 则汽车做加速度逐渐减小的加速运动。