第三节 功率
1.理解功率的概念,能运用功率的定义式P=进行有关计算。
2.理解额定功率和实际功率的概念,了解平均功率和瞬时功率的含义。
3.会根据P=推导出P=Fvcosα,并进行相关运算。
4.掌握机车的两种启动方式的分析方法。
1.功率
(1)定义:功W与完成这些功所用时间t的比值。
(2)定义式:P=。
(3)单位:国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。1 W=1 J/s,1 kW=103 W。
(4)物理意义:功率是表示做功快慢的物理量。
(5)额定功率与实际功率
①额定功率:电动机、内燃机等动力机械可以长时间工作的最大输出功率。发动机铭牌上的功率指的就是额定功率。
②实际功率:动力机械实际工作时消耗的功率。
③关系:实际功率往往小于额定功率,在特殊情况下,可以短时间内大于额定功率,否则会减少发动机的使用寿命。
2.功率与速度
(1)功率与速度的关系式:P=Fv(F与v方向相同)。
(2)推导
(3)应用
由功率速度关系式知,汽车、火车等交通工具和各种起重机械,当发动机的功率P一定时,牵引力F与速度v成反比,要增大牵引力,就要减小速度,要增大速度,就要减小牵引力。然而,在发动机功率一定时,以上操作效果有限,要使效果更好,就要提高发动机的额定功率,这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发电机的原因。
3.平均功率和瞬时功率
(1)平均功率:时间t内功率的平均值,粗略地描述做功的快慢。计算公式:=,或=Fcosα,其中前者任何情况下都适用,后者只适用于恒力做功。
(2)瞬时功率:某一时刻功率的瞬时值,能精确地描述做功的快慢。计算公式:P=Fvcosα。
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