功与功率+高一下学期物理人教版（2019）必修2

第八章8.1功和功率（第二课时）学习目标：1．理解功率的概念,会用极限思维推导瞬时功率的表达式P=Fv,关注生活、生产中机械做功、功率大小及其意义。2．能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系,并能分析、解释生活中的现象。一、做功的两个必要因素1、物体要受力的作用2、物体要在力的方向上发生一段位移二、功的计算三、功的正负力的大小位移的大小力的方向与位移方向的夹角单位：J表示动力做功还是阻力做功；反应了能量转移或转化的方向。知识回顾四、多个力功的计算五、变力做功的计算(1)分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+…+Wn(2)先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合Scosα微元法、图像法（F—L）、转换研究对象功率比值定义法1．定义：一个力所做的功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。2．定义式：P=W/t3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。4．标矢性：标量5．单位：国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）(单位时间做功的多少)2×10-5W约几十瓦可达5000KW10000KW以上可达1KW可达350KW约70W可达200KW约几百瓦小资料功率与速度的关系W＝FlcosαP＝FvcosαvFαv1v2FαvF2F1P＝Fcosα.vP＝F.vcosα平均功率和瞬时功率1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢当t表示一段时间时，此式表示平均功率当t很短很短时，此式表示瞬时功率2、瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢3、应用：变形后求功：Ｗ＝Ｐｔ适用于功率不变时求功P＝tWP＝Fvcosα当v瞬时速度时，此式表示瞬时功率当v表示时平均速度，此式表示平均功率当v与Ｆ共线时，P＝Fv1、关于功率说法正确的（）A功率是表示物体做功快慢的物理量B机械做功越多，它的功率就越大C机械做功时间短，它的功率越大D完成相同的功，用的时间越长的机械，功率就一定越小AD课堂练习２、一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处以5m/s的速度水平抛出，开始做平抛运动。(g取10m/s2)①第1s内重力对物体做多少功？②第2s内重力对物体做多少功？③前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？④这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？⑤落地时重力对物体做功的瞬时功率是多大？⑥这个过程中重力对物体做功的瞬时功率怎么变化？课堂练习３、甲乙两台起重机分别以V甲=0.2m/s和V乙=0.1m/s的速度匀速提升同重的物体，使两物体都升高12m，则（）A．甲做的功多，甲的功率大B．乙做的功多，乙的功率大C．甲乙做功一样多，甲的功率大D．甲乙做功一样多，乙的功率大C课堂练习4.如图所示，小球在重力作用下，沿竖直光滑圆轨道由A点运动到B点，在此过程中重力的瞬时功率变化情况是()A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小，后增大D.先增大，后减小mgvmgvmgAB课堂练习D2、当F一定时，P和v有什么关系？反比正比正比对于公式P=Fv的理解1、当P一定时，F和v有什么关系？3、当v一定时，F和P有什么关系？变加速运动匀加速运动匀速运动思考:为什么汽车上坡时速度要比在平地上行驶的速度小得多呢？当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力。也可以通过减小牵引力来提高速度。P=FvP=Fv中三个量的制约关系额定功率和实际功率1、额定功率：是指机器在长时间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。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。3、注意：v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。机车启动两类问题1．机车以恒定功率启动的运动过程匀速变加速结论：在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最快。2．机车以恒定加速度启动的运动过程机车启动两类问题vtvm匀加变加匀速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共同点:当F=Ff,a=0,汽车做匀速直线运动时，v到达最大值,P=P额6、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、列车做匀速运动课堂练习C解：由P=Fv得匀速行使时,汽车的牵引力F=F阻=1800N7、某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度.在同样的阻力下,如果匀速行驶速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?FPv=180060000=m/s=33.3m/s=120km/hv’=54km/h=15m/s以较低的速度行使时,实际功率P’=Fv’=1800×15W=27kW注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率课堂练习8：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从静止启动后，①汽车所能达到的最大速度是多大？②当汽车的加速度