高中物理 第1章 第3节 功率课件 鲁科必修2

1、2021/8/11 星期三1第一章 功和功率第三节 功 率2021/8/11 星期三2 一台甲起重机在 1min 内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 内把1吨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？ 2、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？ 做功相同，时间越短，做功越快相同乙比甲快 思考与讨论2021/8/11 星期三3 一台甲起重机在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。 1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 2、这两个起重机做功的快慢有

2、什么关系？ 3、你是怎么比较它们做功快慢的？ 时间相同，做的功越多，做功越快甲大于乙甲比乙快 思考与讨论2021/8/11 星期三41、物理意义：反映物体做功快慢的物理量。 2、定义：功跟完成这些功所用时间的比值。 公式： 比值法定义3、功率也是标量4、功率的单位：瓦特（W）一、功率1W=1J/s=1Nm/S1KW=103W1马力=735瓦常用： 2021/8/11 星期三5关于功率，下列说法中正确的是（ ）A、功率是说明做功多少的物理量B、功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长，功率一定小D、力做功越多，功率一定大B课堂练习2021/8/11 星期三6 某人用同一水平力F先后两次拉同一

3、物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( )A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1P2 C.W1W2，P1P2 D.W1W2，P1=P2B课堂练习2021/8/11 星期三7一个物体在水平恒力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做功的功率大小。思考与推理拓展：若物体在水平恒力F作用下作变速运动了一段时间t，则恒力F在时间t内做功的功率又如何呢？若力F与水平成角呢？2021/8/11 星期三8二、平均功率和瞬时功率2、瞬时功率Pt：表示在某一时刻做

4、功的快慢 功率的一般计算公式 P = F v cos其中为作用力方向与运动方向之间的夹角 当作用力方向与运动方向一致时，有 Pt= Fvt 其中vt表示瞬时速度 当作用力方向与运动方向一致时，有 P=Fv 其中v表示平均速度 1、平均功率P：描述在一段时间内做功的平均快慢 讨论：由定义式P=W/t所求的功率又是什么功率？2021/8/11 星期三9例题：质量为m的物体沿倾角为的固定斜面滑到底端时的速度大小为v，此时重力的瞬时功率为（ ）A BC D2021/8/11 星期三10 质量m=3 kg的物体，在水平力F=6的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：（1）力F在t

5、=3 s内对物体所做的功。 （2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率 课堂练习小结：求功率时,必须明确求哪一个力的功率,且该力必须为恒力,同时要分清是何种类型的功率，并能正确选择公式2021/8/11 星期三11关于功率公式PFv的讨论 1、P一定时，F与v成反比 2、F一定时，P与v成正比3、v一定时，F与P成正比思考：功率与作用力及速度之间有怎样的关系呢？（注意：此时F与V的方向在同一直线上）匀变速运动（阻力恒定）匀速运动2021/8/11 星期三12功率公式PFv在实际问题中的应用 在实际生活生产中，往往机械发动机的功率P是一定的，由于牵引

6、力F与速度v成反比，所以可以通过减小速度v来增大牵引力F，同时也可以通过减小牵引力F来提高机械的速度v。2021/8/11 星期三13P=Fv思考:P一定时,F与V成反比,上坡时由于要克服下滑力,机车的牵引力增大,而P是有限的, 必须降低速度,以保护发动机汽车爬坡时为何必须使用低速档?这反映了机械的额定功率对机械的动力与速度的存在相互制约关系2021/8/11 星期三14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

7、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。D课堂练习2021/8/11 星期三15三、额定功率和实际功率1、额定功率：是指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2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率3、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率2021/8/11 星期三16额定功率和实际功率 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：1、汽车的功率就是汽车牵引力的功率 2、起重机

8、调起货物的功率就是钢绳拉力的功率。2021/8/11 星期三17当F=F阻时，a0 ，v达到最大 保持 vm匀速vFvPamFF阻vmF阻P加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动第一种情况：汽车以恒定功率启动 四、汽车启动问题的讨论2021/8/11 星期三18先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。vmF阻Pvt0vm机车以恒定功率启动的v t 图记住两个公式（1）瞬时加速度公式:a=mfPv（2）最大速度公式vmF阻P发动机做的功只能用W =Pt计算，不能用W =Fs计算（因为F为变力） 2021/8/11 星期三19第二种情况：汽车以恒定加速度启动 当F= F

9、阻时，a0 ，v达到最大 保持 vm匀速FvP额amFF阻vvmF阻P额加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动amFF阻FvPF v当P= P额时，保持P额继续加速匀加速直线运动2021/8/11 星期三20机车以恒定加速度启动的v t 图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，最终以速度 做匀速直线运动。vt0vmF阻P额vm做匀加速运动只能维持一段时间,在这段时间内牵引力的功率随时间的增大而增大,当增大到额定功率时,匀加速运动结束t1t1=P额(ma+f阻)a2021/8/11 星期三21例题质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动的阻力恒为车重的0.05倍