2019-2020学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第3节 功率课件 新人教版必修2

第3节功率,学习目标,1.理解功率的意义,知道功率的公式及其单位。2.知道额定功率的意义。3.会根据功率的定义式和运动学公式,导出p=fv。4.会运用功率公式解决简单的实际问题,能在实际情景中区分平均功率与瞬时功率。,自主学习,6.能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与汽车速度之间的关系。,教材提炼,知识梳理一、功率1.定义:功w与完成这些功所用时间t的。2.定义式:p=。3.单位:在国际单位制中,功率的单位是,简称瓦,用w表示。4.意义:表示物体做功的物理量,是标量。,比值,瓦特,快慢,二、额定功率和实际功率,不同,不变,实际工作,三、功率与速度1.表达式:当作用力方向和速度方向相同时,p=(f与v方向相同)。,fv,练一练,1.以下关于功率的说法中正确的是(),d,c,解析:根据牛顿运动定律f-f=ma知,汽车的牵引力f恒定;又p=fv,故加速过程中,汽车输出功率增大。选项d正确。,3.如图所示,某型号汽车在路面测试中,沿水平路面由静止开始做匀加速直线运动。设运动过程中,汽车所受阻力不变,那么在这个过程中()a.汽车牵引力增大,输出功率不变b.汽车牵引力不变,输出功率不变c.汽车牵引力增大,输出功率增大d.汽车牵引力不变,输出功率增大,d,4.质量为1000kg的汽车以20m/s的速度匀速行驶,若此时汽车的输出功率是12000w,则汽车此时的牵引力为()a.1.0104nb.5.0103nc.2.0104nd.6.0102n,d,5.置于水平桌面上的物体,在水平恒力f作用下,以不同的速度沿着力f的方向匀速运动了距离s。第一次的速度为v1,恒力f做的功为w1,功率为p1;第二次的速度为v2,恒力f做的功为w2,功率为p2,已知v1v2,则下列判断正确的是()a.w1w2,p1p2b.w1w2,p1=p2c.w1=w2,p1p2d.w1=w2,p1=p2,c,解析:两次运动水平恒力f相等,位移相等,根据w=fs知,恒力f所做的功相等;根据p=fv,由v1v2知,p1p2。故c正确。,要点一功率概念理解,课堂探究,例1关于功率的概念,下列说法中正确的是()a.力越大,力做功的功率越大b.功率是描述做功快慢的物理量c.由p=可知功率与做功w成正比,与做功时间成反比d.当轮船航行时,如果牵引力与阻力相等时合外力为零,此时发动机的实际功率为零,b,思路探究:(1)做功多与做功快表达意思相同吗?(2)轮船匀速运动时需要牵引力吗?,(2)轮船匀速运动时仍然需要牵引力,且牵引力大小等于阻力。,误区警示,功与功率的区别做功快慢和做功多少是两个不同的概念。做功快慢是跟做功的多少和做功所用的时间多少有关的,在物理学中用功率来描述,而做功多少在物理学中用功来描述。,针对训练1:某人用同一水平力f先后两次拉同一物体,第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离,第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离。若先后两次拉力做的功分别为w1和w2,拉力做功的平均功率分别为p1和p2,则()a.w1=w2,p1=p2b.w1=w2,p1p2c.w1w2,p1p2d.w1w2,p1=p2,b,要点二功率计算,例2一台起重机将静止在地面上、质量为m=1.0103kg的货物匀加速竖直吊起,在2s末货物的速度v=4m/s。取g=10m/s2,不计额外功。求:(1)起重机在这2s内的平均功率。,答案:(1)2.4104w,(2)起重机在2s末的瞬时功率。,解析:(2)起重机在2s末的瞬时功率p=fv=1.21044w=4.8104w。,答案:(2)4.8104w,规律方法,针对训练2:质量m=5kg的物体,在水平力f=10n的作用下,在光滑的水平面上从静止开始做匀加速直线运动,求:(1)力f在t=2s内对物体所做的功。,答案:(1)40j,(2)力f在t=2s内对物体所做功的平均功率。(3)在2s末力f对物体做功的瞬时功率。,答案:(2)20w(3)40w,(3)2s末力f的瞬时功率p=fv=40w。,要点三p=fv在实际中的应用,例3一辆质量为2.0103kg的汽车在平直公路上行驶,若汽车行驶过程中所受阻力恒为2.5103n,且保持功率为80kw。则汽车在运动过程中()a.能达到的最大速度为30m/sb.速度为5m/s时的加速度为6.0m/s2c.加速度为0.75m/s2时的速度为20m/sd.速度达到最大时加速度也最大,c,规律方法,解决p=fv在实际中的应用时,受力分析是关键。通过正确的受力分析,得出力的大小、方向,再结合功率公式p=fv中三个量的制约关系,进而分析求解即可。p=fv三个量的制约关系:,针对训练3:测定运动员体能的一种装置如图所示。运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下端悬挂一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带上侧以速率v匀速向右运动,下面是人对传送带做功的四种说法,其中正确的是()a.人对传送带做负功b.人对传送带不做功c.人对传送带做功的功率为m2gvd.人对传送带做功的功率为(m1+m2)gv,c,解析:传送带受人的摩擦力而运动,故人脚对传送带的摩擦力是传送带运动的动力,人对传送带的摩擦力使传送带产生了位移,人对传送带做正功,故a,b错误;人的重心不动,则人所受的拉力恰好等于传送带对人的摩擦力,即f=m2g,则人对传送带做功的功率为p=fv=m2gv,故c正确,d错误。,课堂达标,1.一质量为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=t1时刻力f的功率是(),c,2.在秋季运动会上,李雷同学勇夺男子400米比赛第一名。若该跑步过程中所受阻力约为重力的,则李雷同学全程的平均输出功率接近于()a.5000wb.500wc.50wd.5w,b,3.某车以相同功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则(),b,4.如图所示是健身用的跑步机示意图,质量为m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上,运动员用力向后蹬皮带,使皮带以速度v匀速向后运动,皮带运动过程中受到的阻力恒为f阻,则在运动过程中,下列说法中正确的是()a.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力b.人对皮带不做功c.人对皮带做功的功率为mgvd.人对皮带做功的功率为f阻v,d,解析:皮带受人的摩擦力而运动,故人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力,故选项a错误;人对皮带的摩擦力使皮带产生了位移,故人对皮带做正功,故选项b错误;人对皮带的压力不做功,摩擦力ff=f