浙江2018-2019学年高中物理第七章机械能守恒定律3功率课件.pptx

1、3功率,第七章机械能守恒定律,内容索引,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习,一、功率 1.定义：功W与完成这些功所用 的比值. 2.公式P_.单位： ，简称 ，符号 . 3.意义：功率是表示 的物理量. 4.功率是 (“标”或“矢”)量.,时间t,瓦特,瓦,W,做功快慢,标,5.额定功率和实际功率 (1)额定功率：机械允许长时间 工作时的 功率.发动机铭牌上的功率指的就是额定功率. (2)实际功率：机械 工作时的输出功率.发动机的实际功率不能长时间大于额定功率，否则会损坏机械.,正常,最大,实际,二、功率与速度 1.功率与速度关系

2、式：P (F与v方向相同). 2.应用：由功率速度关系知，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 (填“正比”或“反比”)，要增大牵引力，就要 速度.,Fv,反比,减小,答案,即学即用 1.判断下列说法的正误. (1)由公式P 知，做功越多，功率越大.( ) (2)力对物体做功越快，力的功率一定越大.( ) (3)发动机不能在实际功率等于额定功率情况下长时间工作.( ) (4)汽车爬坡时常常需要换高速挡.( ),答案,2.用水平力使重力为G的物体沿水平地面以速度v做匀速直线运动.已知物体与地面间的动摩擦因数为，则水平力对物体做功的功率是_.,Gv,重点探

3、究,一、功率,建筑工地上有三台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录：,导学探究,答案,(1)三台起重机哪台做功最多？,答案三台起重机分别做功3.2104 J、2.4104 J、3.2104 J，所以A、C做功最多.,(2)哪台做功最快？怎样比较它们做功的快慢呢？,答案B做功最快，可以用功与所用时间的比值表示做功的快慢.,1.功率表示的是做功的快慢，而不是做功的多少，功率大，做功不一定多，反之亦然. 2.求解功率时，首先要明确求哪个力的功率，是某个力的功率，还是物体所受合力的功率，其次还要注意求哪段时间(或哪个过程)的功率.,知识深化,例1某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物

4、体从静止开始在光滑水平面上前进l距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则 A.W1W2，P1P2 B.W1W2，P1P2 C.W1W2，P1P2 D.W1W2，P1P2,答案,解析,解析两次拉物体用的力都是F，物体的位移都是l.由WFlcos 可知W1W2.物体在粗糙水平面上前进时，加速度a较小，由l at2可知用时较长，再由P 可知P1P2，选项B正确.,二、功率与速度,答案,导学探究,在光滑水平面上，一个物体在水平恒力F作用下从静止开始加速运动，经过一段时间t，末速度为v.求： (1)在t时间内力F

5、对物体所做的功.,解析,(2)在t时间内力F的功率.,答案,解析t时间内的功率为平均功率,(3)在t时刻力F的功率.,答案Fv,解析t时刻的功率PFv,解析,1.功率与速度的关系 (1)当F与v方向相同时，PFv； (2)当F与v夹角为时，PFvcos . 2.平均功率和瞬时功率 (1)平均功率：时间t内功率的平均值，计算公式： . 当F与v方向相同时， ，其中 为平均速度.,知识深化,(2)瞬时功率：某一时刻功率的瞬时值，能精确地描述做功的快慢，计算公式： 当F与v方向相同时，PFv，其中v为瞬时速度； 当F与v夹角为时，PFvcos .,答案,例2一台起重机将静止在地面上的质量为m1.01

6、03 kg的货物匀加速竖直吊起，在2 s末货物的速度v4 m/s.(取g10 m/s2，不计额外功)求： (1)起重机在这2 s内的平均功率；,解析,答案2.4104 W,解析设货物所受的拉力为F，加速度为a，则,Fmgma1.010310 N1.01032 N1.2104 N 2 s内货物上升的高度,起重机在这2 s内对货物所做的功 WFh1.21044 J4.8104 J 起重机在这2 s内的平均功率,答案,(2)起重机在2 s末的瞬时功率.,解析,答案4.8104 W,解析起重机在2 s末的瞬时功率 PFv1.21044 W4.8104 W.,求解功率问题时容易混淆“平均功率”和“瞬时功

7、率”这两个概念.读题时一定注意一些关键词：“某秒末”或“到某位置时”的功率是求瞬时功率，只能用PFv求解；“某段时间内”或“某个过程中”等词语，则是求平均功率，此时可用 求解，也可以用 求解.,答案,例3放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在06 s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象如图1甲、乙所示.下列说法正确的是,解析,图1,A.06 s内物体的位移大小为20 m B.06 s内拉力做功为100 J C.滑动摩擦力的大小为5 N D.06 s内滑动摩擦力做功为50 J,解析在06 s内物体的位移大小为x (46)6 m30 m，故A错误； Pt图线与时间轴围成的面积表示

8、拉力做功的大小，则拉力做功WF 230 J104 J70 J，故B错误； 在26 s内，v6 m/s，P10 W，物体做匀速运动，摩擦力FfF，得Ff ，故C错误； 在06 s内物体的位移大小为30 m，滑动摩擦力做负功，即Wf 30 J50 J，D正确.,三、PFv在实际中的应用,PFv三个量的制约关系,答案,例4(2018嘉兴市第一中学第二学期期中考试)某种型号轿车净重1 500 kg，发动机的额定功率为150 kW，最高时速可达180 km/h.如图2为车中用于改变车速的挡位，手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“1”“5”速度逐渐增大，R是倒车挡(设轿车行驶中阻力不变)，则下

9、列说法正确的是,解析,图2,轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“1”挡 轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至“5”挡 在额定功率下以最高速度行驶时，轿车的牵引力为3 000 N 轿车受到的阻力为833 N A. B. C. D.,解析根据功率与牵引力的关系PFv可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故正确，错误； 在额定功率下以最高速度行驶时，FFf 3 000 N，故正确，错误. 所以A正确，B、C、D错误.,在额定功率下汽车以最高速度行驶时，此时速度为最大速度.vm .此时汽车做匀速运动，牵引力等于阻力，故由P、vm可以求汽车所受阻力.,答案,针对训练一质量为5 000 kg

10、的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50 kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为(g取10 m/s2) A.5 m/s B.7 m/s C.8 m/s D.10 m/s,达标检测,1.(对功率的理解)关于功率，下列说法正确的是 A.由P 可知，只要知道W和t的值就可以计算出任意时刻的功率 B.由PFv可知，汽车的功率一定与它的速度成正比 C.由PFv可知，牵引力一定与速度成反比 D.当汽车的功率一定时，牵引力一定与速度成反比,解析公式P 求的是这段时间内的平均功率，不能求瞬时功率，故A错误； 根据PFv可知，当汽车牵引力一定时，汽车的功率

11、与速度成正比，故B错误； 由PFv可知，当汽车功率一定时，牵引力与速度成反比，故C错误，D正确.,答案,解析,1,2,3,4,5,2.(平均功率和瞬时功率)一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在前t时间内重力对它做功的平均功率 及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为,答案,1,2,3,4,5,解析前t时间内重力做功的平均功率,t时刻重力做功的瞬时功率PFvmggtmg2t 故C正确.,解析,3.(实际问题中功率的求解)(2018台州中学高三第一学期第一次统练)在2016年里约奥运会场地自行车女子团体竞速赛中，中国队的钟天使和宫金杰两位强将相继刷新奥运和世界纪录夺金.如图3是两位运动员在比赛冲

12、刺阶段的画面，若运动员此时受到的阻力约为200 N，则运动员的输出功率最接近,1,2,3,4,5,图3,A.40 W B.4.0102 W C.4.0103 W D.4.0104 W,解析运动员速度大约为72 km/h20 m/s，PFvFfv20020 W4.0103 W，C正确.其它选项数量级差太多，是错误的.,答案,解析,A.2P B.4P C.8P D.16P,4.(公式PFv的应用)(2018杭西高高一4月测试)中国的高铁技术居世界领先地位.通常，列车受到的阻力与速度的平方成正比，即Ffkv2.列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引.若列车以120 km/h的速度匀速行驶时机车的功率为P，则该列车以240 km/h的速度匀速行驶时机车的功率为,答案,解析,1,2,3,4,5,解析由PFv及FFf，Ffkv2得：Pkv3,5.(功率的有关计算)(2018余姚中学高二第二学期期中考试)某重型气垫船，质量为5.0105 kg，最高时速为108 km/h，装有额定输出功率为9 000 W的燃气轮机.假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力Ff与速度v满足Ffkv，下列说法正确的是 A.该重型气垫船的最大牵引力为3.0105 N B.由题中