高中物理 7.3 功率课件 新人教版必修2 (2).ppt

3 功率 1 知道功率的物理意义 定义及单位 2 理解功率的导出式p fv的物理意义 并掌握其用法 会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算 3 理解平均功率和瞬时功率 了解平均功率 瞬时功率 额定功率 实际功率的区别与联系 一 二 三 一 功率1 物理意义 表示力对物体做功快慢的物理量 2 定义 功w跟完成这些功所用时间t的比值 4 单位 在国际单位制中 功率的单位是瓦特 简称瓦 符号是w 且1w 1j s 5 标矢性 功率是标量 只有大小 无方向 运算法则遵循代数运算法则 一 二 三 爬过泰山的同学会碰到挑夫 假设把同样的货物送到山顶 用人挑和用缆车运送做功相同吗 做功的功率相同吗 提示 做功一样多 缆车做功的功率大 即做功快 一 二 三 二 额定功率和实际功率1 额定功率 指电动机 内燃机等动力机械在正常条件下可以长时间工作的最大功率 2 实际功率 指电动机 内燃机等动力机械工作时实际消耗的功率 实际功率往往小于额定功率 但在特殊情况下 如汽车越过障碍物时 可以使实际功率在短时间内大于额定功率 一 二 三 三 功率与速度1 当一个力与物体运动方向在同一条直线上时 力对物体做功的功率 等于力与受力物体运动速度的乘积 2 公式 p fv 1 若v是平均速度 则p fv计算的是一段时间内的平均功率 2 若v是瞬时速度 则p fv计算的是某一时刻的瞬时功率 3 从p fv可以看出 当发动机的功率一定时 牵引力f与速度v成反比 要增大牵引力 就要减小速度 所以汽车上坡时 司机要换低挡减小速度 得到较大的牵引力 在平直公路上 汽车受到的阻力较小 这时可以使用高挡 在发动机功率相同的情况下使汽车获得较大的速度 一 二 三 一 平均功率和瞬时功率的区别与联系 一 二 三 一 二 三 3 提到功率时要明确是哪个力的功率 还是物体所受合力的功率 汽车的功率是指汽车牵引力的功率 起重机吊起货物的功率就是钢丝绳拉力的功率 4 p fv中三个量的制约关系 一 二 三 温馨提示 1 利用p fv这一表达式 可以求恒力在某时刻的功率 也可以求变力在某时刻的功率 可以求某个力的功率 也可以求合力的功率 2 公式p fv一般用来计算瞬时功率 但如果f为恒力 v取平均速度 此式也可用来计算平均功率 3 p fv适用于f与v同向的情况 但如果二者夹角为 则用p fvcos 来计算功率 一 二 三 三 机车启动问题分析1 对机车等交通工具类问题 应明确p fv中 p为发动机的实际功率 机车正常行驶过程中实际功率小于或等于额定功率 f为发动机 机车 的牵引力 v为机车的瞬时速度 2 机动车辆启动的两种方式 1 机车以恒定功率启动的运动过程 一 二 三 一 二 三 一 二 三 类型一 类型二 类型三 例题1 质量为m 0 5kg的物体从高处以水平初速度v0 5m s抛出 则 1 2s内重力对物体做的功是多少 2 2s内重力对物体做功的平均功率是多少 3 2s末 重力对物体做功的瞬时功率是多少 g取10m s2 类型一 类型二 类型三 类型一 类型二 类型三 触类旁通在例题1中 假设抛出点的高度h 45m 求落地时重力的功率及下落过程中重力的功率 解析 物体运动的时间物体落地时竖直方向的分速度vy gt 10 3m s 30m s落地时重力的功率p mgvy 0 5 10 30w 150w下落过程中重力的功率p mgvy 0 5 10 15w 75w 答案 150w75w 类型一 类型二 类型三 例题2 农田灌溉需用水泵抽水 每分钟用水380kg 所用水需从14m深的井里抽取 则水泵的额定功率至少是多少 保留整数 解析 本题考查了对额定功率的理解 解题的关键是对研究对象的选取 因为机器抽水有连续性 我们可以选取一段时间 如1min 内抽取的水为研究对象 以此来转化研究对象 在1min内 水泵克服水的重力做功为w mgh 380 9 8 14j 52136j答案 869w 类型一 类型二 类型三 题后反思将抽水这样一个实际问题进行抽象 构建出一个合理的物理模型 像本题将连续的水流等效为质点来分析 不仅简化了解题过程 而且把一个复杂的 抽象的问题 转化成了一个易于理解的问题 类型一 类型二 类型三 例题3 汽车质量为2 103kg 汽车发动机的额定功率为80kw 它在平直公路上行驶的最大速度可达20m s 让汽车在公路上由静止开始以2m s2的加速度做匀加速直线运动 若汽车所受的阻力恒定 则 1 汽车所受的阻力多大 2 这个匀加速过程可以维持多长时间 3 开始运动后3s末 汽车发动机的瞬时功率为多大 类型一 类型二 类型三 类型一 类型二 类型三 3 汽车在3s末的速度为v at 2 3m s 6m s 由功率的公式p fv得汽车在3s末的功率为p fv 8 103 6w 4 8 104w