高中物理 第七章 机械能守恒定律 第3节 功率课件1 新人教版必修2.ppt

第3节功率 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 功的表达式 三 各种能量的转化需要靠做功来实现 一台拖拉机一天能耕地约20亩 一头牛一天能耕地五亩 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 农民挑水 抽水机抽水 2 公式 3 单位 4 物理意义 瓦特 w 1 定义 一个力所做的功与完成这些所用时间的比值 一 功率 单位时间做功的多少 表示物体做功快慢的物理量 小资料 一个物体在水平恒力f的作用下 以速度v匀速直线运动了一段时间t 试求这段时间t内恒力f做功的功率 思考与推理 二 功率和速度的关系 平均功率 描述在一段时间内做功的平均快慢 瞬时功率 表示在某一时刻做功的快慢 讨论 分别可以用哪个公式求平均功率和瞬时功率 三 平均功率和瞬时功率 1 求平均功率 v是平均速度 2 求瞬时功率 v是瞬时速度 比较常用 例题 如图所示 位于水平面上的物体a 在斜向上的恒定拉力作用下 正以v 2m s的速度向右做匀速直线运动 已知f的大小为100n 方向与速度v的夹角为37 求 物体向右运动10s的过程中 拉力f对它做多少功 拉力f对物体做功的功率是多大 sin370 0 6 cos370 0 8 答案 w 1600jp 160w 功率p fvcos 1 关于功率以下说法中正确的是 a 据p w t可知 机器做功越多 其功率就越大b 据p fv可知 汽车牵引力一定与速度成反比c 据p w t可知 只要知道时间t内机器所做的功 就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率d 根据p fv可知 发动机功率一定时 交通工具的牵引力与运动速度成反比 练习 d 2 一质量为m的木块静止在光滑的水平面上 从t 0开始 将一个大小为f的水平恒力作用在该木块上 在t t时刻f的功率是 a b c d c 分析 3 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 4 一个质量是1 0kg的物体 从地面上方30m高处开始做自由落体运动 g取10m s2 1 前2s内重力对物体做功的功率是多大 2 第2s末重力对物体做功的功率是多大 100w 200w 解 已知m 1 0kgg 10m s2 1 h1 1 2gt2 20m wg fs mgh1 200j 所以 前2s内重力对物体做功的功率为 p wg t 100w 2 第2s末的速度vt gt 20m s公式p fv可知 p fv mgvt 200w 1 功率是表示物体做功快慢的物理量 2 定义式 3 功率的另一表达式 该式用于求瞬时功率 平均功率 该式一般用于求平均功率 小结 额定功率和实际功率 额定功率 机器正常工作时的最大输出功率 也就是机器铭牌上的标称值 实际功率 是指机器工作中实际输出的功率 机器不一定在额定功率下工作 实际功率总小于或等于额定功率 汽车的功率 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 速度最快 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 3 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 当汽车的加速度为2m s2时速度多大 当汽车的速度为6m s时加速度多大 12m s 4m s 1m 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 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 2 火车在运行中保持额定功率2500kw 火车的总质量是1000t 所受阻力恒定为156000n 1 火车的加速度是1m s2 速度是多大 2 火车的速度是时12m s 加速度是多少 3 火车的最大速度是多少 1 卡车在水平公路上行驶 发动机的输出功率为66kw 卡车所受阻力随行驶速度而增大 在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3 0 103n 求此最大速度 答案 vm 22m s 2m s 0 05m s2 16m s 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 以恒定a启动的 匀加 变加 匀速 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 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 1 汽车保持额定功率不变