高一物理课件：功率

1、第3节 挖相同的土方，谁先挖完？ 挖掘机先挖完挖掘机先挖完 说明做功有快慢之分说明做功有快慢之分 思考： v如何比较做功的快慢呢？ 一台甲起重机在一台甲起重机在 1min 内把内把1吨的货物匀速提吨的货物匀速提 到预定的高度。另一台起重机乙在到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 内把内把1吨吨 的货物匀速提到相同的高度。的货物匀速提到相同的高度。 1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？、这两个起重机做功的快慢有什么关系？ 3、你是怎么比较它们做功快慢的？、你是怎么比较它们做功快慢的？ 做功相同，时间越短，

2、做功越快做功相同，时间越短，做功越快 相同相同 乙比甲快乙比甲快 思考与讨论思考与讨论 一台甲起重机在一台甲起重机在 30s 内把内把1吨的货物匀速提高吨的货物匀速提高 了了10m。另一台起重机乙在。另一台起重机乙在 30s 内把内把1吨的货物吨的货物 匀速提高了匀速提高了5m。 1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？、这两个起重机做功的快慢有什么关系？ 3、你是怎么比较它们做功快慢的？、你是怎么比较它们做功快慢的？ 时间相同，做的功越多，做功越快时间相同，做的功越多，做功越快 甲大于乙甲大于乙 甲比乙快甲

3、比乙快 思考与讨论思考与讨论 比较做功快慢的两种方法 v时间相同，做的功越多，做功越快时间相同，做的功越多，做功越快 v做功相同，时间越短，做功越快做功相同，时间越短，做功越快 当时间和做功都不相同时，又如何来比较做功的快慢？当时间和做功都不相同时，又如何来比较做功的快慢？ 3、物理意义：、物理意义： 1 1、定义：、定义： 比值法定义比值法定义 4、功率的单位：、功率的单位：瓦特瓦特（W） W P t 常用：常用： 2、定义式、定义式 物体所做的功物体所做的功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的比值。的比值。 表示物体做功快慢的物理量表示物体做功快慢的物理量。 5、对功率的理解 功

4、率只有大小，没有方向，是标量。 功率的公式 适用于任何情况下的功率 计算。 功率反映了力对物体做功的快慢或能量转 换快慢，而不是做功的多少。 应用功率的定义式 求某力的功率时， 一定要明确是哪个力的功率，以及该力在时 间t内所做的功。 t W P t W P B 课堂练习 一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F的作用下，以速度的作用下，以速度v v 匀速直线运动了一段时间匀速直线运动了一段时间t t，试求这段时间，试求这段时间t t 内恒力内恒力F F做功的功率大小。做功的功率大小。 WFS W P t FS P t PFv Svt PFv 当 W=Fscos ，P=W/tFscos/t

5、P=Fvcos 其中其中角为作用力方向与运动方向之间的夹角角为作用力方向与运动方向之间的夹角 其实P=FV是P=FVcos的特殊情况的特殊情况（角为角为0） P=Fvcos 拓展拓展：若物体在水平恒力：若物体在水平恒力F F作用下作变速作用下作变速 运动了一段时间运动了一段时间t t，则恒力，则恒力F F在时间在时间t t内做功内做功 的功率又如何呢？的功率又如何呢？ 2、平均功率 定义：物体在一段时间内做功的功率的平均值 称为平均功率 物理意义：表示力在一段时间内做功的平均快慢 注意：平均功率对应某段时间，计算时应明确哪个力 在哪段时间内做功的平均功率。 求解方法：常用 t W P P=FV

6、cos（V为平均值） 3、瞬时功率 定义： 物体在某一时刻（某一位置）的功率称为瞬时功率 物理意义： 表示力在某一时刻做功的快慢程度 求解方法： P=FVcos（V为瞬时速度） t W P （当t很小时，可用来近似求解） 例题：质量为例题：质量为m的物体沿倾的物体沿倾 角为的固定斜面滑到底端角为的固定斜面滑到底端 时的速度大小为时的速度大小为v，此时，此时 重力的瞬时功率为（重力的瞬时功率为（ ） A B C D mgv sinmgv cosmgv tanmgv 瞬时功率瞬时功率P=Fvcos P=Fvcos=mgvcos(90-) = mgvsin 课堂练习 v解： v（1） 6/3=2m/

7、s2 v v =1/22339m v W=FS=69=54J 瞬时功率P=Fvcos=66136w m F amaF有由 2 2 1 ats t W P w t S FFVW181 3 9 6coscos smat vv ot /6320 t W P 功功 率率 功率的含义功率的含义 定义定义物体所做的功物体所做的功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的比值的比值 公式公式 单位单位瓦瓦 1kw=1000w 功率是标量 物理意义物理意义 表示做功快慢的物理量 平均功率平均功率 P=FVcos V指平均速度 瞬时功率瞬时功率 定义定义：物体在某一时刻的功 率称为瞬时功率 W P t 求解

8、方法求解方法：P=FVcos （V为瞬时速度） 定义：定义：物体在一段时间内 做功的功率的平均值 物理意义物理意义：表示力在一段时间内 做功的平均快慢 求解方法 物理意义物理意义：表示力在某一时刻 （某一位置）做功的快慢程度 思考思考: P一定时一定时,F与与V成反比成反比,上坡时由上坡时由 于要克服下滑力于要克服下滑力,机车的牵引力增机车的牵引力增 大大,而而P是有限的是有限的, 必须降低速度必须降低速度, 以保护发动机以保护发动机 汽车在上坡时会 做什么调整？ 这反映了机械的功率对机械的动力与速这反映了机械的功率对机械的动力与速 度的存在相互制约关系度的存在相互制约关系 定值定值 各量间的

9、关各量间的关 系系 应用应用 P一定一定F与与v成反比成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换汽车上坡时，要增大牵引力，应换 挡减小速度挡减小速度 v一定一定 F与与P成正成正 比比 汽车上坡时，要使速度不变，应加汽车上坡时，要使速度不变，应加 大油门，增大输出功率，获得较大大油门，增大输出功率，获得较大 牵引力牵引力 F一定一定 P与与v成正比成正比 汽车在高速路上，加大油门增大输汽车在高速路上，加大油门增大输 出功率，可以提高速度出功率，可以提高速度 v由上面讨论可知 不能不能， 当当F= =F阻 阻时， 时， a0 ，v达到达到 最大最大 保持保持 vm 匀速匀速 vF v P a m F

10、F阻 阻 vm F阻 阻 P 加速度逐渐减小加速度逐渐减小 的变加速直线运的变加速直线运 动动 匀速匀速 直线直线 运动运动 四、汽车启动问题的讨论四、汽车启动问题的讨论 先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，先做加速度逐渐减小的变加速直线运动， 最终以速度最终以速度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。 vm F阻 阻 P v t 0 vm 机车以恒定功率启动的机车以恒定功率启动的v t 图图 记住两个公式记住两个公式 （1）瞬时加速度公式瞬时加速度公式: = （2）最大速度公式）最大速度公式 vm F阻 阻 P 当当F= = F阻 阻时， 时， a0 ，v达到达到 最大最大 保持保持 vm 匀速

11、匀速 F v P额 额 a m FF阻 阻 v vm F阻 阻 P额 额 加速度逐渐减小加速度逐渐减小 的变加速直线运的变加速直线运 动动 匀速匀速 直线直线 运动运动 a m FF阻 阻 F v PF v 当当P= = P额 额时，保 时，保 持持P额 额继续加速 继续加速 匀加速直线运动匀加速直线运动 机车以恒定加速度启动的机车以恒定加速度启动的v t 图图 先做匀加速直线运动，再做加速度逐先做匀加速直线运动，再做加速度逐 渐减小的变加速直线运动，最终以速渐减小的变加速直线运动，最终以速 度度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。 v t 0 vm F阻 阻 P额 额 vm 做匀加速运动只能维

12、持一做匀加速运动只能维持一 段时间段时间,在这段时间内牵在这段时间内牵 引力的功率随时间的增大引力的功率随时间的增大 而增大而增大,当增大到额定功当增大到额定功 率时率时,匀加速运动结束匀加速运动结束 t W P 功功 率率 功率的含义功率的含义 定义定义物体所做的功物体所做的功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的比值的比值 公式公式 单位单位瓦瓦 1kw=1000w 功率是标量 物理意义物理意义 表示做功快慢的物理量 平均功率平均功率 P=FVcos V指平均速度 瞬时功率瞬时功率 定义定义：物体在某一时刻的功 率称为瞬时功率 W P t 求解方法求解方法：P=FVcos （V为瞬

13、时速度） 定义：定义：物体在一段时间内 做功的功率的平均值 物理意义物理意义：表示力在一段时间内 做功的平均快慢 求解方法 物理意义物理意义：表示力在某一时刻 （某一位置）做功的快慢程度 汽车启动问题 例题例题 质量为质量为5t5t的汽车的汽车, ,额定功率为额定功率为P=90kW,P=90kW,设汽车运动的阻力恒为车设汽车运动的阻力恒为车 重的重的0.050.05倍。倍。 1.1.求汽车沿水平道路行驶的最大速度求汽车沿水平道路行驶的最大速度? ? 2.2.设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动, ,加速度加速度 a=0.4m/sa=0.4m/s2 2, ,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s(g=10m/s2 2) ) 3.3.当车速是当车速是30m/s30m/s时时, ,加速度是多大加速度是多大? ? 4.4.开始运动后的第开始运动后的第3 3秒末，汽车的即时功率为多大？秒末，汽车的即时功率为多大？ B 课堂练习 关于功率以下说法中正确的是（）关于功率以下说法中正确的是（） A A、据、据 P=W/tP=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大可知，机器做功越多，其功率就越大 B B、据、据 P=FvP=F