甘肃省武威市高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.3 功率课件 新人教版必修2.ppt

第三节功率 学习目标 第一课时 1 理解功率的概念 知道平均功率和瞬时功率 2 掌握平均功率和瞬时功率的计算方法 3 知道机械的额定功率和实际功率的区别 重点难点 1 平均功率和瞬时功率的计算方法 2 机车两种方式启动问题的求解 复习 一 功的概念 如果一个物体受到力的作用 且物体在力的方向上发生一段位移 这个力对物体做了功 二 功的计算式 三 各种能量的转化需要靠力做功来实现 一台耕地机一天能耕地约20亩田地 一头牛一天能耕地五亩田地 谁做的功快 一部收割机一天能收割数十亩水稻 一个农民一天能收割一亩水稻 谁做的功快 谁做的功快 老农挑水 抽水机抽水 2 功率的单位 瓦特 w 1 物理意义 表示力对物体做功快慢的物理量 单位时间做功的多少 一 功率 力对物体做的功w跟完成这些功所用时间t的比值叫功率 定义式 4 功率的另一表达式 v可以是瞬时速度 也可以是平均速度大小 是f与v方向的夹角 3 p w t求出来的是力在一段时间内做功的平均快慢程度 即平均功率 1 平均功率 描述在一段时间内做功的平均快慢 2 瞬时功率 表示在某一时刻做功的快慢 二 平均功率和瞬时功率 第二课时 求平均功率 求瞬时功率 v是平均速度 v是瞬时速度 例 质量m 3kg的物体 在水平力f 6n的作用下 在光滑的水平面上从静止开始运动 运动时间t 3s 求 1 力f在t 3s内对物体做的功 2 力f在t 3s内对物体做功的平均功率 3 力f在3s末对物体做功的瞬时功率 答案 54j 18w 36w 解 已知m 3kg f 6n v0 0 t 3sa f m 2m s2 s v0t 1 2at2 9m vt v0 at 6m s 1 w fs 54j 2 p w t 18w 3 p1 fvt 36w 三 额定功率和实际功率 1 额定功率 2 实际功率 实际功率应小于或等于额定功率 不能长时间大于额定功率 否则会损坏机器 应尽量避免 机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率 机器工作时实际输出的功率 也就是机器铭牌上的标称值 说明 1 在日常生活中 我们经常说某台机器的功率 或某物体做功的功率 实际上是指某个力对物体做功的功率 例如 汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率 起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率 高中物理 必修2 2 功率和机械效率区别 功率是描述物体做功快慢程度的物理量 机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量 四 汽车的功率 第三课时 汽车在行驶的过程中 发动机的最大功率等于额定功率 p fv 汽车功率 汽车的牵引力 汽车的瞬时速度 汽车加速运动的情况有两种 1 以额定功率p额启动 2 在恒定的牵引力f作用下匀加速启动 以额定功率p额启动 瞬时速度v 牵引力f 加速度a f fa 0 f f a 0v最大 结论 在额定功率下 当汽车做匀速运动时 速度最大 瞬时速度v 牵引力f 加速度a f fa 0 f f a 0v最大 变加速 匀速 以额定功率p额启动 练习 静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动 在开始的一小段时间内 列车的运动状态是 a 列车做匀加速直线运动b 列车的速度和加速度均不断增加c 列车的速度增大 加速度减小d 列车做匀速运动 例 汽车发动机的额定功率为60kw 汽车的质量为5t 汽车在水平路面上行驶时 阻力是车重的0 1倍 g 10m s2 汽车保持额定功率不变从静止启动后 汽车所能达到的最大速度是多大 当汽车的速度为5m s时加速度多大 当汽车的加速度为2m s2时速度多大 12m s 4m s 1 4m s2 1 没有达到最大速度时 有瞬时加速度 2 达到最大速度时 a 0f牵 f 0 注意 发动机的功率指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率 汽车的两种运动状态 f f 以恒定的牵引力f启动 2 当f f时速度最大 1 先匀加速再变加速最后匀速 例2 汽车发动机的额定功率为60kw 汽车的质量为5t 汽车在水平路面上行驶时 阻力是车重的0 1倍 g 10m s2 若汽车从静止开始 保持以0 5m s2的加速度做匀加速直线运动 这一过程能维持多长时间 汽车所能达到的最大速度是多大 f 7500n v 8m s t 16s 问题讨论 机车起动 2 机车以恒定加速度的起动过程 0 t1阶段 机车匀加速 v增大 p增大 t1时刻 机车达额定功率 t1 t2阶段 机车以额定功率继续加速 同情况1 v增大 f减小 一直到a 0 第一种情况 汽车以恒定功率启动 第二种情况 汽车以恒定加速度启动 共同点 当f牵 f阻 a 0 汽车做匀速直线运动时 v到达最大值 p p额 当汽车发动机的功率一定时 根据p fv知 牵引力与速度成反比 所以通过减小速度来增大牵引力 使汽车能顺利上坡 1 汽车上坡时 司