人教版高中物理必修2第8章第1节功和功率课件

功和功率第二课时人教版高中物理必修2新知导入一头牛一天能耕地5亩田地一台耕地机1小时耕地约0.8亩田地为了表示做功的快慢，我们引入了功率的概念。它们谁做的功快呢?新知讲解一、功率1、在物理学中，一个力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率，用P表示，即。2、物理意义：功率是描述力对物体做功快慢的物理量。3、功率的单位:瓦特（W）1J/s=1w1kw=103w力、位移、时间都与功率相联系，这种联系在技术上具有重要意义。新知讲解4、功率与速度的关系式由w＝FL得：

一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积。（1）公式：P＝Fv（2）推导FtL因为新知讲解于是上式可以写成:P=FvP一定时，F与v成反比；v一定时，F与P成正比；F一定时，v与P成正比。说明：（1）若v表示物体在时间t内的平均速度，则功率P表示力F在时间t内的平均功率；（2）若v表示物体在某一时刻的瞬时速度，则功率P表示力F在该时刻的瞬时功率。（4）由功率速度关系式知，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成————，要增大牵引力，就要————速度．（3）适用条件:适用于F与v同向的情况反比减小新知讲解思考讨论1：由P＝W/t求出的是平均功率还是瞬时功率？由于据P＝W/t求出的功率反映的是做功的平均快慢程度，所以，据P＝W/t求出的是平均功率。新知讲解思考与讨论2:从P＝Fv可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度v成反比。你认为应该怎样增大它们的牵引力呢？参考答案：功率P一定时，由P＝Fv知牵引力F与速度v成反比，汽车上坡时司机要使用换成低速档的办法来减小速度，从而得到较大的牵引力。新知讲解不过要提高速度和增大牵引力由P=Fv可知，必须提高发动机的额定功率，这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发动机的原因。汽车上坡时必须使用低速档新知讲解二、额定功率与实际功率1.额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出功率。（1）机械发动机铭牌上的标称值是额定功率。（2）额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的。2．实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率。说明：实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率(称满负荷运行)，但不能大于额定功率，否则会损坏机械。新知讲解【例题2】发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。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。假定汽车行驶速度为54km/h时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？新知讲解分析:

实际功率不一定总等于额定功率，大多数情况下输出的实际功率都比额定功率小，但在需要时，短时间也可以输出更大的功率。题目中说“受到的阻力不变”，表明本题对于较低速度行驶时发动机的输出功率只要求估算。解:汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力F＝F阻＝1800N由于P＝Fv，所以额定功率下的速度新知讲解当汽车以速度v＝54km/h＝15m/s行驶时，有P＝Fv＝1800×15W＝27kW汽车以额定功率匀速行驶时的速度为120km/h。汽车以54km/h的速度行驶时，发动机输出的实际功率为27kW。新知讲解思考讨论：你知道机车启动的过程中分别以额定功率P额启动和在恒定的牵引力F作用下启动时机车的速度和加速度如何变化的吗？1、额定功率P额启动时：由P＝F牵v知P一定时，由知v增大时，F牵减小，由知，加速度a减小，F牵=f阻，a=0V最大。三、机车启动的两种形式即：在额定功率下，物体做加速度逐渐减小的加速运动，a=0时F牵=f阻，此时速度最大，以后机车将做匀速运动。新知讲解tvovmt10-t1机车做加速度逐渐减小的加速运动新知讲解2、在恒定的牵引力F牵作用下启动当P<P额，F牵一定时，由知，a恒定，机车做匀加速直线运动，速度v增大，由P=Fv知，P增大；达到P额时，F牵>f阻，保持P额继续加速，机车做变加速直线运动，当F牵=f阻，a=0，V最大。总结：（1）先匀加速再变加速最后匀速。（2）当F=f时速度最大。tvovmt1t23、注意事项对两个启动过程的分析，需要特别注意的是：①匀加速启动不能达到最大速度，要想达到最大速度，还必须再经过恒定功率启动。②在P＝Fv中因为P为机车牵引力的功率，所以对应的F是牵引力并非合力，这一点在计算时极易出错。③只有最终匀速运动时P额＝Ff•vm，此时vm＝P额/Ff。新知讲解1、关于功和功率，下列说法正确的是(

)A．不同物体做相同的功，它们的功率一定相同B．物体做功越多，它的功率就越大C．物体做功越快，它的功率就越大D．发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等CD课堂练习2、关于功率的概念，以下说法正确的是(

)A．功率是描述力对物体做功多少的物理量；B．由P＝W/t可知，功率与时间成反比；C．由P＝Fv可知只要F不为零，v也不为零，那么功率P就一定不为零；D．某个力对物体做功越快，它的功率就一定大课堂练习D3、如图所示，汽车停在缓坡上，要求驾驶员在保证汽车不后退的前提下向上启动，这就是汽车驾驶中的“坡道起步”。驾驶员的正确操作是将变速杆挂入低速挡，徐徐踩下加速踏板，然后慢慢松开离合器，同时松开手刹，汽车慢慢启动。下列说法正确的是(

)A．变速杆挂入低速挡，是为了能够提供较大的牵引力；B．变速杆挂入低速挡，是为了增大汽车的输出功率；C．徐徐踩下加速踏板，是为了让牵引力对汽车做更多的功；D．徐徐踩下加速踏板，是为了让汽车的输出功率保持为额定功率。A

课堂练习拓展提高1、淄博孝妇河湿地公园拥有山东省面积最大的音乐喷泉。一同学在远处观看喷泉表演时，估测喷泉中心主喷水口的水柱约有27层楼高，已知该主喷水管口的圆形内径约有10cm，由此估算用于给主喷管喷水的电动机输出功率最接近（）A．2.4×103WB．2.4×104WC．2.4×105WD．2.4×106WC拓展提高2、同一恒力按同样方式施于静止物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为w1、p1和w2、p2，则二者的关系是（）

A.W1>W2

、p1>p2

B．W1=W2、p1<p2

C.W1=W2

、p1>p2

D.W1<W2

、p1<p2B3、一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v—t图象如图2所示．已知汽车的质量为m＝2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则(

)A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为60kWD．汽车的最大速度为30m/s

拓展提高BCD5t/sv/（m.s-1）vm10课堂总结1、功率表达式：P＝W/t求出的是平均功率；P＝Fv.若v表示平均速度，P表示平均功率；若v表示瞬时速度，P表示瞬时功率。2、实际功率可以小于或等于额定功率,但不能大于额定功率。3、额定功率P额启动，机车先做变加速运动，最后做匀速运动。4、在恒定的牵引力F牵作用