高中物理（自主学习+名师解疑+分类例析+活页训练）第1章 第3节 功率课件 鲁科版必修2.ppt

第3节功率 1 理解功率的概念 知道额定功率和瞬时功率 2 理解功率与力 速度之间的关系 并能运用它分析解决简单的机车起动问题 3 增强理论联系实际的意识 能运用功率解决一些与生产 生活相关的实际问题 一 功率的含义 定义 如果从开始计时到时刻t这段时间间隔内 一个力所做的功为w 则功w跟完成这些功所用时间t的 叫做功率 用 表示功率 单位 在国际单位制中 功率的单位是 简称 符号是 且1w 1 功率是 只有大小 没有方向 其运算法则遵循 物理意义 功率是表示做功 的物理量 即表示做功过程中 的快慢 比值 p 瓦特 瓦 w j s 标量 代数和运算 快慢 能量转化 思考力对物体做功多 功率一定大吗 提示功率表示做功的快慢 做功多不一定做功快 所以功率不一定大 二 功率与力 速度的关系可见 一个力对物体做功的功率 等于这个 与受力物体 的乘积 讨 论 1 当牵引力f一定时 功率p和速度v成 2 当速度v一定时 牵引力f和功率p成 3 当输出功率p一定时 牵引力f和速度v成 fs fv 力 运动速度 正比 正比 反比 平均功率和瞬时功率 平均值 平均速度 相等 额定功率与实际功率 1 额定功率 每一种机械都有一个长时间工作的最大允许功率 这个功率叫做机械的 2 实际功率 每一种机械工作时实际输出的功率即为 额定功率 实际功率 思考机车行驶时 采取什么措施可增大牵引力 一 平均功率和瞬时功率的区别与联系 二 对公式p fv和p fvcos 的理解 对公式p fv的理解 对公式p fvcos 的理解 三 机车的起动问题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 机车正常行驶中实际功率小于或等于其额定功率 f为机车 发动机 的牵引力 v为机车的瞬时速度 机车的两种起动模式如下 其中 表示减小 表示增大 1 机车以恒定功率起动的运动过程 这一起动过程的v t关系图象如图1 3 1所示 图1 3 1 在加速过程中 加速度是逐渐减小的 如果知道某时刻的速度 就可求得此时刻的加速度 2 机车以恒定加速度起动的运动过程 这一起动过程的v t关系图象如图1 3 2所示 图1 3 2 教材资料分析讨论与交流把一枚硬币放在书的封面上 打开书的封面形成一个斜面 并使硬币开始下滑 如图1 3 3所示 仔细分析一下 在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用 哪些力做正功 哪些力做负功 哪些力没有做 图1 3 3 功 如果使斜面的倾角增大 情况会有什么变化 倾角增大时 功率是否也增大 点拨硬币下滑过程中受到重力 斜面的支持力和摩擦力作用 其中重力做正功 摩擦力做负功 支持力不做功 若使斜面倾角增大 硬币滑到底端的速度变大 重力做功的功率p1 mgsin v会变大 阻力做负功 其功率p2 f v 当倾角增大到90 时 阻力减小到零 此时阻力功率为零 故阻力的功率先增大后减小 讨论与交流在本节中 功率与力 速度的关系式p fv是在力的方向与速度的方向一致的情况下得出的 想想看 如果力与速度的方向不一致 而是成任意一个角度 时 功率与力 速度之间又会是怎样的关系呢 谈谈你的看法 并与其他同学讨论交流 功率的理解与计算 典例1 起重机在10s内将4t重的货物向上吊起15m高 1 如果货物是匀速上升 求起重机对货物做功的功率 2 如果货物是从静止开始匀加速上升 求起重机对货物做功的平均功率以及该起重机的额定功率的最小值 取g 10m s2 答案 1 6 104w 2 6 18 104w1 236 105w借题发挥对于功率的计算 首先必须注意区分瞬时功率和平均功率 另外还要注意额定功率就是正常工作时的最大功率 变式1 某市计划每日供水180万吨 在市郊建了一个水塔 为了将水送入水塔 需将水渠中的水提高30m 设每根水管水泵的功率为100kw 且水泵昼夜不停地工作 如不计机械能的损耗 至少要安装多少根输水管 每根水管中每秒流过的水量为多少吨 取g 10m s2 解析将180万吨水提高30m需做的功w mgh 180 104 103 10 30j 5 4 1011j 每台水泵每昼夜所做的功w0 pt 100 102 24 3600j 8 64 109j 因此需要安装输水管的根数 答案63根0 33t 典例2 额定功率为80kw的汽车在平直公路上行驶时 其最大速度可达20m s 汽车的质量为2t 如果汽车从静止开始做匀加速运动 设运动中阻力不变 加速度为2m s2 求 1 汽车所受的阻力 2 第3s末汽车的瞬时功率 机车的起动问题 答案 1 4 103n 2 48kw 借题发挥机车起动过程的分析步骤 1 正确分析其物理过程 明确是哪种起动方式 2 抓住两个基本公式 功率公式p fv p是机车的实际功率 f是机车的牵引力 v是机车的速度 牛顿第二定律 即f f ma 3 正确分析各个物理量在各个过程中的变化情况 变式2 质量为m的汽车以恒定的功率p在平直的公路上行驶 汽车匀速运动的速度为v1 则当汽车