高中物理必修2教案与课件7-3功率

1、第七章第七章 机械能机械能做功不同，做功不同，时间相同时间相同做功相同，做功相同，时间不同时间不同2、单位：在国际单位制中，功率的单位是、单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是瓦特，简称瓦，符号是W，1W1J/s 技术上常用千瓦（技术上常用千瓦（kW）作为功率的单）作为功率的单位，位，1kW1000W。 1、定义：功跟完成这些功所用时间的比值，、定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。叫做功率。 3、物理意义：反映力对物体做功的快慢。物理意义：反映力对物体做功的快慢。PtW比值法比值法还有哪些学过的还有哪些学过的物理量也是用比物理量也是用比值法定义的？值法定义的？4、功率

2、是标量功率是标量1 1、额定功率：是指机器正常工作时的、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最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。标称值。2 2、实际功率：是指机器在工作中实际、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。输出的功率。3 3、注意：机器不一定在额定功率下工、注意：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。不允许长时间超过额定功率。 v 在日常生活中，我们经

3、常说某台机在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，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实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率就是汽车牵率。例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率。率就是钢绳拉力的功率。练习练习v1.1.关于功率，下列说法中正确的是关于功率，下列说法中正确的是 vA A、功率是说明做功多少的物理量、功率是说明做功多少的物理量vB B、功率是说明力做功快慢的物理量、功率是说明力做功快慢的物理量vC C、做功时间越长，功率一定小、做功时间越长，功率一定小vD D

4、、力做功越多，功率一定大、力做功越多，功率一定大Bv2.某人用同一水平力某人用同一水平力F 先后两次拉同一先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离进距离l ，第二次使此物体沿粗糙水平，第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离也前进距离l ，若先后两次拉力做的功，若先后两次拉力做的功为为W1和和W2 ，拉力做功的功率是，拉力做功的功率是P1和和P2 ，则，则 vA、W1=W2，P1=P2 vB、W1=W2，P1P2 vC、W1W2，P1P2 v D、W1W2，P1=P2B即使是同一个力做功，做功的功率也可即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一

5、段时间内力对物体做能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。体做功的平均功率。平均功率：描述在一段时间内做功的平平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢均快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢PtW当当 t 很短很短很短很短时，此式表示时，此式表示瞬时功率瞬时功率当当 t 表示一段表示一段时间时，此式时间时，此式表示平均功率表示平均功率WFscosPtWPFvcosPtFscosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtSPF v cos若若v表示瞬时速度，表示瞬时速度，则

6、则P 表示瞬时功率表示瞬时功率若若 v表示平均表示平均速度，则速度，则P 表表示平均功率示平均功率对于公式对于公式 P = F v1、当、当P 一定时，一定时，F 和和 v 有什么关系？有什么关系？2、当、当F 一定时，一定时，P 和和 v 有什么关系？有什么关系？3、当、当v 一定时，一定时，F 和和 P 有什么关系？有什么关系？当当F与与v同方同方向时（向时（0），），PFv【练习【练习1】一重为】一重为10N的物体，物体的物体，物体作自由落体运动，在空中运动作自由落体运动，在空中运动3s落落地，不计空气阻力，取地，不计空气阻力，取=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为？则物体落地

7、时，重力的瞬时功率为？ 练习练习3.3.如图所示，质量为如图所示，质量为lkglkg的物体与的物体与平面间摩擦系数平面间摩擦系数=0=0ll（g g取取10m10ms s2 2），在），在2 N2 N水平拉力作用下由静止开水平拉力作用下由静止开始运动了始运动了2s2s，求这段时间内拉力、摩，求这段时间内拉力、摩擦力的平均功率为多少？擦力的平均功率为多少？解：解：由由P = =Fv 得得匀速行使时匀速行使时, 汽车的牵引力汽车的牵引力F = =F阻阻= = 1800N某型号汽车发动机的额定功率为某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路在水平路面上行使时受到的阻力是面上行使时受到的阻力是18

8、00N,求发动机在额定求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下在同样的阻力下,如如果行使速度只有果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率发动机输出的实际功率是多少是多少?FP v = =180060000= m/s=33.3m/s=120km/hv=54km/h=15m/s以较低的速度行使时以较低的速度行使时, P =Fv =180015W=27kW注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率 质量质量m=3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6N的作用下的作用下, 在光滑平面上从静止开始运动，运动时间在光滑平面上从

9、静止开始运动，运动时间t=3s.求：求：（a）力）力F在在t=3s内对物体所做的功内对物体所做的功? (b) 力力F在在t=3s内对物体所做的功的平均功率内对物体所做的功的平均功率? (c) 在在3s末末,力力F对物体所做的功的瞬时功率对物体所做的功的瞬时功率?解： a=F/m=2m/s2t=3s内物体的位移: s=1/2at2= 9(m)3s 末的速度:V=at=6(m/s) （a） W=Fs= 54(J) (b) P=w/t= 18(W) (c) P=Fv= 36(w)FFNmg2 2、定义式：、定义式： PtW1 1、物理意义：表示做功快慢的物理量、物理意义：表示做功快慢的物理量3、计算

10、式：、计算式：P = F v cos该式一般用于求该式一般用于求平均功率平均功率4 4、单位：在国际单位制中、单位：在国际单位制中 瓦特瓦特 W该式用于求该式用于求瞬时功率、平均功率瞬时功率、平均功率类型类型1 1：机车以恒定功率：机车以恒定功率 P 启动启动PF v发动机的发动机的实际功率实际功率发动机的牵引力发动机的牵引力机车的瞬机车的瞬时速度时速度当当F= =F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速vFvPamFF阻阻vmF阻阻P加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动vm机车以恒定功率启动的机车以恒定功率启动的v t

11、图图 先做加速度逐渐减小的变加速直线运先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度动，最终以速度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。vmF阻阻Pvt0类型类型2 2：机车以恒定加速度：机车以恒定加速度 a 启动启动当当F= = F阻阻时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速FvP额额amFF阻阻vvmF阻阻P额额加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的变加速直线运动变加速直线运动匀速直匀速直线运动线运动amFF阻阻FvPF v当当P= = P额额时，保时，保持持P额额继续加速继续加速匀加速直线运动匀加速直线运动机车以恒定加速度启动的机车以恒定加速度启动的v t 图图 先做匀加速直线运

12、动，再做加速度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，最终以速逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度度 做匀速直线运动。做匀速直线运动。vt0vmF阻阻P额额vm练习练习7.7.质量质量4t4t的机车，发动机的最大的机车，发动机的最大输出功率为输出功率为100kW100kW，运动阻力恒为，运动阻力恒为2 210103 3N N，试求；，试求；（1 1）当机车由静止开始以）当机车由静止开始以0.5m/s0.5m/s2 2的的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的时间和此过程发动机做的功。的时间和此过程发动机做的功。（2 2）若机车保持额定功率不变行驶，能

13、）若机车保持额定功率不变行驶，能达到的最大速度以及速度为达到的最大速度以及速度为10m/s10m/s时机车时机车的加速度。的加速度。按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则（力保持不变，则（ ）A A汽车加速行驶时，牵引力不变，速度汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大增大B B汽车可以做匀加速运动汽车可以做匀加速运动C C汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大速度逐渐增大D.D.汽车达到最大速度时，所受合力为零汽车达到最大速度时，所受合力为零C D 例八例八. .额定功率为额定功率为80kW80kW的汽车，在水平长的汽车，在水平长直公路上行驶时最大速度可达直公路上行驶时最大