必修二高中物理人教版 73 功率 课件(共52张PPT)

1、第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律时间相同时间相同做功不同，做功不同，做功相同，做功相同，时间不同时间不同做功不同，做功不同，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，功率的单位是瓦特瓦特，简称，简称瓦瓦，符号是，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：反映力对物体物理意义：反映力对物体做功的快慢做功的快慢。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

2、用比物理量也是用比值法定义的？值法定义的？4、功率是功率是标量标量1 1、额定功率：是指机器、额定功率：是指机器正常工作时的最大输正常工作时的最大输出功率出功率，也就是机器铭牌上的标称值。，也就是机器铭牌上的标称值。2 2、实际功率：是指机器在工作中、实际功率：是指机器在工作中实际输出的实际输出的功率功率。3 3、注意：机器不一定在额定功率下工作，机、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于或等于额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略大于额定功率，但不允许长时间

3、超过额定功率。定功率。 在日常生活中，我们经常说某台机器的在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。例如：个力对物体做功的功率。例如：汽车的功率汽车的功率就是汽车牵引力的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率功率就是钢绳拉力的功率。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A 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B 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C C、做功时间越长，功率一定小、做功时间越长，功率

4、一定小D D、力做功越多，功率一定大、力做功越多，功率一定大B某人用同一水平力某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离第一次使此物体沿光滑水平面前进距离l ，第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离第二次使此物体沿粗糙水平也前进距离l ，若先后两次拉力做的功为若先后两次拉力做的功为W1和和W2 ，拉力做，拉力做功的功率是功的功率是P1和和P2 ，则，则A、W1=W2，P1=P2 B、W1=W2，P1P2 C、W1W2，P1P2 D、W1W2，P1=P2B即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时

5、间内力对物体做功的功率，实化的，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体做功的平均功率。际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢瞬时功率：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WFlcosPtWPFvcosPtFlcosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtlPF v cos若若v表示瞬时速度，表示瞬时速度，则则P 表示

6、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思考思考: :为什么汽车上坡时速度要比在平地上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？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

7、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。引力，也可以通过减小牵引力来提高速度。 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,在水平路面在水平路面上行使时受到的阻力是上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度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,如果行如果行使速度只有使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少发动机输出的实际功率是多少?FP v = =1800

8、60000= 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2 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该式一般用于求该式一般用于求瞬时功率瞬时功率类型类型1 1：机车以恒定功率：机车以恒定功率 P 启动启动PF v发

9、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机车以恒定功率启动的机车以恒定功率启动的v t 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Pvt0vm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

10、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对功率的理解对功率的理解平均功率与瞬时功率平均功率与瞬时功率额定功率、实际功率与机车启动问题额

11、定功率、实际功率与机车启动问题关于汽车等交通工具发电机功率P=Fv的讨论 汽车等交通工具,在行使中,由于各种原因的影响,功率会随时发生变化.发电机正常工作时,它的输出功率达到最大值,即为额定功率.但发电机正常工作时,它不一定做匀速运动,此时牵引力仍可大于阻力,汽车仍会继续加速,速度继续增大,最后达到匀速.现在我们来讨论两种最特殊的情况:一种为汽车以恒定的额定功率启动另一种为匀加速启动一、汽车以恒定的额定功率启动的变化特点是：、在此过程中，）匀速（变加速（牵avFaa,0)mfFavPFvm牵变加速速运动匀速保持达到最大时当mmvvvafF0匀 速 运 动mmfvFvPfFa, 0汽车达到最大速

12、度时，fpvDCBAmm速度平衡时，汽车的最大使，则当牵引力与阻力、汽车在水平路面上行大发电机的额定功率最大允许速度，必须增定功率限制，要提高允许速度受发电机的额、汽车匀速行使的最大时，速度最大逐渐减小，加速度为零度逐渐增大，加速度后，做变加速运动，速、汽车以额定功率启动度、加速度逐渐增大后，做变加速运动，速、汽车以额定功率启动正确的是关于汽车运动的论述不例:. 1 A例例2.一台质量为一台质量为2000kg,额定功率为额定功率为5104w的汽车的汽车,若其在若其在行使中所受的阻力恒定不变行使中所受的阻力恒定不变,且汽车以额定功率行使的最大速且汽车以额定功率行使的最大速度为度为20ms,则汽车

13、在启动后速度为则汽车在启动后速度为10ms时的加速度有多时的加速度有多大大?解解:NvPfmm2500mmfvp)(25.12000250050002smmfFamafF根据牛顿的第二定律有NvPFFvP50001050000额额二二.匀加速启动过程匀加速启动过程 匀加速运动匀加速运动,当汽车的功率增大到额定功率后当汽车的功率增大到额定功率后,再再做变加速运动做变加速运动,最后做匀速运动最后做匀速运动,牵引功率牵引功率,牵引力牵引力,加加速度速度,速度各个量的变化情况是速度各个量的变化情况是:仍要继续增大时当不变不变，牵牵牵vaPPvFPatvmfFaFm0匀匀 加加 速速 直直 线线 运运

14、动动mmmvvafFmfFavpFvP达到最大时当一定，牵牵0变 加 速 运 动保持匀速匀 速 运 动例例3质量为质量为5t的汽车的汽车,额定功率为额定功率为P=90kw,设汽车运动的阻力恒为车重设汽车运动的阻力恒为车重的的0.05倍倍1.求汽车沿水平道路行使的最大速度求汽车沿水平道路行使的最大速度?2.设汽车由禁止起沿水平道路做匀加设汽车由禁止起沿水平道路做匀加速直线运动速直线运动,加速度加速度a=0.4ms2,求汽求汽车维持这一加速度行使的最长时间车维持这一加速度行使的最长时间(g=10ms2)1.m=5000kg, p=9.0104 w f=kmg=0.05500010=2.5103pm=fvm vm=pmf =91042