高中物理 专题 7.3 功率同步精品课件（基础版）新人教版必修2.ppt

第七章机械能守恒定律 7 3功率 知识点一 功率 1 定义 功w跟完成这些功所用的时间t的比值叫做功率 通常用p表示 2 定义式 根据功率的定义 可知p w t 3 单位 在国际单位制中 功率的单位是瓦特 简称瓦 符号是w 常用单位 1kw 1000w 4 标矢性 功率是标量 只有大小 没有方向 说明 一般不提功率的负值 5 物理意义 功率是表征物体做功快慢的物理量 它由物体做的功与做这些功所用的时间共同决定 并不单纯由做功的多少决定 只有在做功时间相同的情况下 才能认为物体做的功越多 功率越大 6 对功率的理解及计算1 p w t是功率的定义式 物理学中有许多物理量是用 比值 来定义的 如前面学习的速度 加速度等 若t较长 p为平均功率 只有在t趋向于零时 p才视为瞬时功率 可见在高中 p w t只能计算平均功率 2 公式p fv是功率的另一种计算方法 当v是平均速度时 对应平均功率 力f必须恒定 当v是瞬时速度时 对应瞬时功率 典型例题 一台起重机将质量为1吨的货物由静止竖直吊起做匀加速运动 在2s末货物的速度为4m s g 10m s2 不计空气阻力 则起重机在2s末的输出功率为 a 8kwb 40kwc 48kwd 50kw c 针对训练1 多选 如图所示 分别用恒力f1 f2先后将一物体由静止开始沿同一粗糙的固定斜面由底端拉至顶端 两次所用时间相同 第一次力f1沿斜面向上 第二次力f2沿水平方向 则两个过程比较 a 接触面上因摩擦产生的热量相同b 物体的机械能增加量相同c f1做的功与f2做的功相同d f1做功的功率比f2做功的功率小 bd 针对训练2 多选 如图所示 一物体分别沿三个倾角不同的固定光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端c d e处 下列说法正确的是 a 物体沿斜面ac下滑过程中加速度最大b 物体沿斜面ae下滑过程中重力的平均功率最大c 物体在三个斜面上达底端时速度相同d 物体沿斜面ae下滑过程中重力的瞬时功率最小 ad 知识点二 平均功率和瞬时功率 1 平均功率 表示在一段时间内做功的平均快慢 用公式表示成p w t或p fv 2 瞬时功率 表示在某一瞬间 或某一时刻 做功的快慢 一般用p fv求 3 平均功率和瞬时功率的计算 1 平均功率的计算 由于平均功率描述了物体在一段时间内做功的快慢程度 它和一段时间 或一个过程 相对应 可直接用功率的定义式进行计算 p w t 当恒力做功时w flcos 则恒力对应的功率为p fvcos 当v是运动物体在某一段时间内的平均速度时 p就是对应该段时间内的平均功率 即p fcos 应当注意的是 平均功率总是与某段时间 或某一过程 相对应 所以对于平均功率一定要明确是哪段时间 或哪一过程 内的 2 瞬时功率的计算 通常情况下 计算瞬时功率可根据p fvcos 求出 其中v是瞬时速度 为f与v之间的夹角 p f v 为瞬时对应关系 3 对公式p fvcos 中f v p的说明 4 额定功率和实际功率1 额定功率是发动机工作时的最大功率 通常都在铭牌上标明 额定功率是动力机器重要的性能指标 一个动力机器的额定功率是一定的 2 实际功率是发动机实际工作时输出的功率 机器工作时都要受额定功率的限制 发动机实际工作时输出的功率 即实际功率 可以小于或等于额定功率 有时实际功率也会略大于额定功率 但不允许长时间超过额定功率 典型例题 两个完全相同的小球a b 在同一高度处以相同大小的初速度v分别水平抛出和竖直向上抛出 下列说法正确的是 a 两小球落地时的速度相同b 两小球落地时 a球重力的瞬时功率较大c 从开始运动至落地 重力对两小球做功相同d 从开始运动至落地 重力对a小球做功的平均功率较小 c 针对训练1 起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度 其速度 时间图象如图所示 则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个 b 针对训练2 如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置 当太阳光照射到小车上方的光电板时 光电板中产生的电流经电动机带动小车前进 若电动机的额定输出功率为80w 在平直路面上行驶的最大速度为4m s 则汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是 16nb 40nc 80nd 20n d 知识点三 功率与速度机车的启动 1 恒定功率启动 1 启动过程中各量的变化及运动性质 2 最大速度 由以上分析可知 当牵引力f减小到阻力ff大小相等时 a 0 故p fvm ff vm 从而vm p ff 3 vt图象 如图所示 2 恒定牵引力启动 1 启动过程中各量的变化及运动性质 2 最大速度 由以上分析可知 在启动的第二阶段 当牵引力f减小到ff大小相等时 a 0 故p额 fvm ff vm 从而vm p ff 3 vt图象 如图所示 典型例题 汽车在平直公路上行驶 它受到的阻力大小不变 若发动机的功率保持恒定 汽车在加速行驶的过程中 它的牵引力f和加速度a的变化情况是 a f逐渐减小 a逐渐减小b f逐渐增大 a逐渐减小c f逐渐减小 a逐渐增大d f逐渐增大 a逐渐增大 a 针对训练1 质量为m的汽车以恒定的功率p在平直的公路上行驶 汽车匀速行驶时的速率为v1 则当汽车的速率为v2 v2 v1 时 汽车的加速度为 a p mv1b p mv2c 2p m v1 v2 d p v1 v2 mv1v2 d 针对训练2 额定功率是80kw的无轨电车 其最大速度是72km h 质量是2t 如果它从静止先以2m s2的加速度匀加速开出 阻力大小一定 则 1 电车匀加速运动行驶能维持多少时间 2 又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了21s 在此过程中 电车通过的位移是多少