1.3功率课件21(鲁科版必修2)

1、名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习第第3节节 功率功率名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习1理解功率的概念，知道额定功率和瞬时功率理解功率的概念，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产、生活相关的实际问题名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习一、功率的含义一、功率的含义定义：如果

2、从开始计时到时刻定义：如果从开始计时到时刻t这段时间间隔内，一个力所这段时间间隔内，一个力所做的功为做的功为W，则功，则功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的的_叫做叫做功率，用功率，用_表示功率表示功率单位：在国际单位制中，功率的单位是单位：在国际单位制中，功率的单位是_，简称，简称_，符号是符号是_，且，且1 W1 _功率是功率是_，只有大小，没有方向其运算法则遵循，只有大小，没有方向其运算法则遵循_物理意义：功率是表示做功物理意义：功率是表示做功_的物理量，即表示做功的物理量，即表示做功过程中过程中_的快慢的快慢比值比值P瓦特瓦特瓦瓦WJ/s标量标量代数和运算代数和运算快慢快慢

3、能量转化能量转化名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习思考思考力对物体做功多，功率一定大吗？力对物体做功多，功率一定大吗？提示提示功率表示做功的快慢，做功多不一定做功快，所功率表示做功的快慢，做功多不一定做功快，所以功率不一定大以功率不一定大名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习二、功率与力、速度的关系二、功率与力、速度的关系可见，一个力对物体做功的功率，等于这个可见，一个力对物体做功的功率，等于这个_与受力物与受力物体体_的乘积的乘积讨讨_论：论：(1)当牵引力当牵引力F一定时，功率一定时，功率P和速度和速度v成成(2)当速度当速度v一定时，牵引力一定时，牵引力F和功率和

4、功率P成成_(3)当输出功率当输出功率P一定时，牵引力一定时，牵引力F和速度和速度v成成_FsFv力力运动速度运动速度正比正比正比正比反比反比名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习平均功率和瞬时功率平均功率和瞬时功率平均值平均值平均速度平均速度相等相等额定功率与实际功率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_额定功率额定功率实际功率实际功率名师解疑名师解疑分类例

5、析分类例析自主学习自主学习思考思考机车行驶时，采取什么措施可增大牵引力？机车行驶时，采取什么措施可增大牵引力？名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习一、平均功率和瞬时功率的区别与联系一、平均功率和瞬时功率的区别与联系名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习二、对公式二、对公式PFv和和PFvcos 的理解的理解对公式对公式PFv的理解的理解名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习对公式对公式PFvcos 的理解的理解物理量物理量应用说明应用说明力力F力力F是研究对象所受的外力，是恒力；是研究对象所受的外力，是恒力；F可以

6、可以是某一个力，也可以是几个力的合力是某一个力，也可以是几个力的合力速度速度v通常情况下，速度通常情况下，速度v是一瞬时值，但物体的速是一瞬时值，但物体的速度可能是恒定的，也可能是变化的度可能是恒定的，也可能是变化的夹角夹角角角是是F、v两个矢量正方向间的夹角，式中两个矢量正方向间的夹角，式中cos 的作用是将的作用是将F、v统一到一条直线上统一到一条直线上功率功率P所有的功率所有的功率P都是对力而言的，因此，要注意都是对力而言的，因此，要注意弄清所求的是某一个力的功率还是合外力的功弄清所求的是某一个力的功率还是合外力的功率率名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习三、机车的起动问题三

7、、机车的起动问题对机车等交通工具类问题，应明确对机车等交通工具类问题，应明确PFv中，中，P为发动机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；定功率；F为机车为机车(发动机发动机)的牵引力；的牵引力；v为机车的瞬时速为机车的瞬时速度机车的两种起动模式如下：度机车的两种起动模式如下：(其中：其中：表示减小，表示减小，表表示增大示增大)(1)机车以恒定功率起动的运动过程机车以恒定功率起动的运动过程名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习这一起动过程的这一起动过程的vt关系图象如图关系图象如图131所示所示图图131在加速

8、过程中，加速度是逐渐减小的，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，就可求得此时如果知道某时刻的速度，就可求得此时刻的加速度刻的加速度名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习(2)机车以恒定加速度起动的运动过程机车以恒定加速度起动的运动过程名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习这一起动过程的这一起动过程的vt关系图象如图关系图象如图132所示所示图图132名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习 教材资料分析教材资料分析讨论与交流讨论与交流把一枚硬币放在书的封面上，打开把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币书的封面形成一个斜面，并

9、使硬币开始下滑开始下滑(如图如图133所示所示)仔细仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共分析一下，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？哪些力没有做功？哪些力做负功？哪些力没有做图图133功？如果使斜面的倾角增大，情况会有什么变化？倾角增大功？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？时，功率是否也增大？名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习点拨点拨硬币下滑过程中受到重力、斜面的支持力和摩擦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，支持力不做力作用，其中重力做正功，摩

10、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，重力做功的功率力做功的功率P1mgsin v会变大，阻力做负功，其功会变大，阻力做负功，其功率率P2fv，当倾角增大到，当倾角增大到90时，阻力减小到零，此时，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时阻力功率为零，故阻力的功率先增大后减小名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习讨论与交流讨论与交流在本节中，功率与力、速度的关系式在本节中，功率与力、速度的关系式PFv是在力的方向是在力的方向与速度的方向一致的情况下得出的想想看，如果力与与速度的方向一致的情况下

11、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速度的方向不一致，而是成任意一个角度时，功率与时，功率与力、速度之间又会是怎样的关系呢？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谈谈你的看法，并与其他同学讨论交流名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习功率的理解与计算功率的理解与计算【典例典例1】 起重机在起重机在10 s内将内将4 t重的货物向上吊起重的货物向上吊起15 m高高(1)如果货物是匀速上升，求起重机对货物做功的功率；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，求起重机对货物如果货物是从静止开始匀加速

12、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做功的平均功率以及该起重机的额定功率的最小值(取取g10 m/s2)名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习答案答案(1)6104 W(2)6.18104 W1.236105 W借题发挥借题发挥对于功率的计算，首先必须注意区分瞬时功对于功率的计算，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的最大功率名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习【变式变式1】 某市计划每日供水某市计划每日供

13、水180万吨，在市郊建了一个水塔，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为了将水送入水塔，需将水渠中的水提高30 m，设每根水，设每根水管水泵的功率为管水泵的功率为100 kW，且水泵昼夜不停地工作，如不计，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？流过的水量为多少吨？(取取g10 m/s2)名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习解析解析将将180万吨水提高万吨水提高30 m需做的功需做的功Wmgh1801041031030 J5.41011J，每台水

14、泵每昼夜所做的功每台水泵每昼夜所做的功W0Pt100102243 600 J8.64109J，因此需要安装输水管的根数，因此需要安装输水管的根数答案答案63根根0.33 t名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习【典例典例2】 额定功率为额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶时，的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达其最大速度可达20 m/s，汽车的质量为，汽车的质量为2 t如果汽车从静如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2 m/s2，求：，求：(1)汽车所受的阻力；汽车所受的阻力；(2)第第3 s末汽车的瞬时功

15、率末汽车的瞬时功率机车的起动问题机车的起动问题名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习答案答案(1)4103 N(2)48 kW名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习借题发挥借题发挥机车起动过程的分析步骤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：抓住两个基本公式：功率公式功率公式PFv(P是机车的实际是机车的实际功率，功率，F是机车的牵引力，是机车的牵引力，v是机车的速度是机车的速度)；牛顿第二牛顿第二定律，即定律，即Ffma.(3)正确分析各个物理量在各个过程中的变化情况正确分析各个物理量在各个过程中的变化情况名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习【变式变式2】 质量为质量为m的汽车以恒定的功率的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行在平直的公路上行