2018人教版高中物理必修二7.3《功率》ppt课件3

1、3功 率学习目标(1) 知道功率的物理意义、定义式、单位.(2) 理解功率的导出式的物理意义，并会利用功率的 两个公式来解释现象和进行计算.(3) 理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、 额定功率、实际功率的区别与联系.知识导图课前自主学习、功率阅读教材第60页“功率”部分，回答下列问题.W1定义：功W与完成这些功所用It间的比值，P=-.2单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦竇，简称區，用世表示.3 标矢性：功率是标量.4物理意义：表示物体做功快慢的物理量5额定功率与实际功率比较目 概念、定义特点关系额定功率发动机iE常 条件下长时 间工作时的 最大功率不同机械额 定功率可能 不同

2、，但同一 机械额定功 率不变为了机械的安 全P额孑P实实际 功率发动机实际 工作时的 功率同一机械实 际功率随工 作情况而 变化思考：功率是标量还是矢量？功率有负值吗?提功率是标量.功率没有负值.率.率.二、功率与速度阅读教材第6162页“功率与速度”部分，回答下列问题. 1功率与速度的关系：当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，力对物体做功的功率，等于力与受力物体运动速度 的乘积.2公式：P=Fv(1) 若e是平均速度，贝iP=Fv计算的是一段时间内的平均功(2) 若e是瞬时速度，贝P=Fv计算的是某一时刻的瞬时功引力F与速度o成反比，要增大牵引力，就要减小速度.3应用：从戸二尸。可以看出

3、，当发动机的功率一定时，牵思考：汽车上坡时，司机为什么要用“换挡”的办法减 小速度？而在平直公路上可以使用高速挡？提示：汽车上坡时，需要的牵引力F较大，而汽车的额定功 率不变，由刊可知，只有减小速度o，才能得到较大的牵引 力F.在平直公路上，所需牵引力F较小，在汽车的额定功率不变 情况下，可以获得较大的速度，司机可以使用高速挡.判一判(1) 各种机械铭牌上所标功率一般是指额定功率.(V )(2) 某机械工作时的实际功率一定比额定功率小.(X )(3) 物体的速度为e，则重力的功率一定是mgv.( X )(4) 汽车的速度越大，牵引力的功率也越大.(X )课堂互动探究 知识点一 平均功率和瞬时功

4、率的理解和计算1.平均功率平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢.平均功率与 某一段时间（或过程）相关，计算时应明确是哪个力在哪段时间 （或过程）内做功的功率.W关系式p=-和戸=尸（尸为恒力）中的P为平均功率.2 瞬时功率瞬时功率与某一时刻（或状态）相对应，计算时应明确是哪 个力在哪个时刻（或状态）做功的功率.关系式中，o为瞬 时速度时P为瞬时功率.3 公式P=Fv的理解（1）P为力F在速度e时的功率，与其他力无关.（2）若F间有一夹角a时，贝P=Fvcosa（即功率等于力与 沿力方向的速度乘积或速度方向的力与速度乘积）.4公式P=Fc中三个量的制约关系定值各量间的关系应用汽车上坡时，要增大

5、牵引 力，应换低速挡减小速度p_定F与0成反比汽车上坡时，要使速度不e定;F与P成正比变，应加大油门，增大输出 功率，获得较大牵引力汽车在高速路上，加大油门F定；e与P成正比增大输出功率，可以提高速度11 （多选）关于力对物体做功的功率，下面几种说法中正确的 是（）A力对物体做功越多，这个力的功率就越大B力对物体做功的时间越短，这个力的功率就越大C 力对物体做功少，其功率也可能很大；力对物体做功 多，其功率也可能较小D-功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少 的物理量解析：功率p= ,表示单位时间内所做的功.当/一定 时，W越大，P越大；当W定时，T越小，P越大，单纯只强调 两个因素中

6、的一个，而不说明另一个因素情况的说法是错误 的，故A、B错误；如果W小，当/很小时，P也可能很大；如果WW较大，当很大时，P也可能较小，所以C正确；由P=可知P 是表示做功快慢的物理量，P越大反映的是单位时间内做功越 多，也就是做功越快，所以D正确.答案：CD2 台起重机从静止起匀加速地将质量m=1.0X IO3 kg的货 物竖直吊起，在2 s末货物的速度v=4.0 m/s.求起重机在这2 s内 的平均输岀功率及2 s末的瞬时功率.(g= 10 m/s2)77 4解析：货物运动时的加速度m/s2 = 2 m/s2根据牛顿第二定律，计算起重机的拉力尸一加F=m(g + 6Z)=1.0X103X(

7、10+2)N=1.2X 104N货物上升的位移l=at2=4 m拉力做的功W=F/=1.2X104X4 J=4.8X104 JP=y=2.4X104W2 s末的瞬时功率P=Fi?=1.2X104X4.0W=4.8X104W 答案：2.4 X 104 W 4.8 X104W求解功率时应该注意的问题(1) 要明确所求功率是某物体各力的功率，还是合力的功率.如汽车发动机的功率是指汽车牵引力的功率，起重机的功 率是指起重机钢丝绳拉力的功率.(2) 要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率.若求平均功率，还需明确是哪段时间内的平均功率，应w、用公式P=或戸=尸进行求解.若求瞬时功率，需明确对应状态的速度s应

8、用公式戸= Fo求解.如果F、。不同向，则将它们先投影到同一方向上再进 行计算.变式训练如图所示，质量为m=2 kg的木块在倾角0=37。的斜面上 由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为尸0.5，己 知：sin37 = 06，cos37 = 08，g取 10m/s2 求：解析：木块所受的合外力F-=mgsinOmgcosO=mg(sin3“cosO) = 2X 10X(0.60.5 X0.8) N=4 N木块的加速度=2 m/s2 = 2m/s2.11前2 s内木块的位移/=严产=F=/VF-F阳u = +m运动性质以做匀速直线运动加速度减小的加速运动EC段XF = Fm=a = 0=Fn

9、i =乙，以 做匀速宜线运动2机车启动问题中几个物理量的求法：(1) 机车的最大速度如的求法：机车达到匀速前进时速度最p p 大，此时牵引力F等于阻力F阻，故=尸=庄.(2) 匀加速启动持续时间的求法：牵引力F=ma+F，匀加 速的最后速度卩尸船瓦;时间戸牛(3) 瞬时加速度的求法：据尸=f求出牵引力，则加速度F_F阻3(2017-金昌高一检测)额定功率为80 kW的汽车在水平平直 公路上行驶时最大速率可达20 m/s，汽车质量为2 000 kg，如果 汽车从静止开始做匀加速运动，设运动过程中阻力不变，加速 度大小为2m/s2，求：(1) 汽车所受阻力多大.(2) 汽车做匀加速运动的过程可以维

10、持多长时间.解析：(1)当牵引力与阻力相等时汽车的速度最大，由P=F80 X 1 00020N = 4 000N(2)由牛顿第二定律得：F牵一尸阻=加，尸牵=加+尸阻=2 000X2 N+4 000 N = 8 000 N 由卩=尸牵得80 000=8 000s 解得e=10 m/s 由=加解得/=5 s答案：(1)4 000 N (2)5 s（拓展延伸）在【例3】中，若汽车以实际功率60 kW行驶， 则最大行驶速度为多少？（假设汽车所受阻力不变）解析：当牵引力与阻力相等时汽车的行驶速度最大，故由P f 曰P P 6X104可她产产斎石苛m/s=15m/s.答案:15 m/s用公式P=F处理机

11、车启动问题时应注意的问题(1) 公式P=Fv中的F指的是机车的牵引力，而不是合外力(2) 只有机车匀速运动时，牵引力F才等于它受到的阻力仟大 小.(3) 机车以恒定加速度启动时，匀加速结束时的速度并没有 达到最终匀速运动的速度变式训练05次（多选）一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s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eT图象如图所示.已知汽车的质量为771 = 2X 1 o3kg，汽 车受到地面的阻力为车重的0.1，g取10m/s2，贝）A 汽车在前5 s内的牵引力为4X103NB 汽车在前5 s内的牵引力为6X103NC 汽车的额定功率为60 kWD

12、-汽车的最大速度为30 m/s解析:由题中图象知前5 s的加速度 =Av=2 m/s?,由牛顿第二定律知前5s内的牵引力F=kmg+ma.得F(0.1 X2X 103X 10 +2X103X2) N = 6X103 N,故选项B正确，选项A错误；又5 s 末达到额定功率P=Fv=6X103X0 W=6X104 W = 60 kW,汽p车的最大速度max= q Ymg =6X1040.1X2X103X10m/s = 30 m/s,选项C、D正确.答案：BCD随堂达标演练1.(2017-连云港高一检测)关于功率，下列说法中正确的是 ( )A功率是描述做功快慢的物理量，在国际单位制中，其 单位是焦耳

13、(J)B功率是描述做功快慢的物理量，在国际单位制中，其 单位是瓦特(W)C功率是描述做功多少的物理量，在国际单位制中，其 单位是焦耳(J)D-功率是描述做功多少的物理量，在国际单位制中，其 单位是瓦特(W)解析：功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做 功越快.功率的国际单位是瓦特，故B正确答案：B2从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，g取10 m/s2 则物体落地 前瞬间，重力的瞬时功率为（）A 300 WB. 400WC 500 WD. 700W300解析：物体落地瞬间vy=gt= m/s，所以PG=Gvy W,故A正确.答案：

14、A3如图所示是甲乙两物体做功与所用时间的关系图象/ 那么甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比（）A P甲卩乙BP甲vP乙C丹=氏D无法判定w解析：根据功率的定义式可知，在功与所用时间的关 系图象中，直线的斜率表示该物体的功率.因此，由图线斜率 可知P甲vP乙，选项B正确.答案：BF PiC WW2，PPi D WW2，P=Pz解析：拉力相同，又通过相同的位移，由W=Fl知，拉力 对物体做的功一样多，即皿=必；但沿光滑水平面前进时，加 速度较大，故所用时间短，所以PP故选项B正确.答案：B5一辆电动自行车的铭牌上给出了如下技术指标:规格车型26型电动自行车整车质量30 kg最大载重120 kg额定输出功率120 W额定电压48 V额定电流3 A质量为M=70 kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶，所 受阻力Ff恒为车和人总重的0.02，g取10 m/s?.则在电动自行车正 常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少？解析：从电动自行车铭牌上获得的有用信息为整车质量为30 kg,额定