高一物理课件：功率

1、第七章：机械能守恒定律第七章：机械能守恒定律挖相同的土方，谁先挖完？挖相同的土方，谁先挖完？挖掘机先挖完挖掘机先挖完说明做功有快慢之分说明做功有快慢之分考：思考：思如何比较做功的快慢呢？如何比较做功的快慢呢？第一课时第一课时 学习目标学习目标v1、理解功率的概念。、理解功率的概念。v2、了解平均功率和实际功率的含义。、了解平均功率和实际功率的含义。v3、知道各种机械的铭牌上都标有额定功率。、知道各种机械的铭牌上都标有额定功率。v4、能用运功率的定义式和推导公式进行分析、能用运功率的定义式和推导公式进行分析、计算和解释现象。计算和解释现象。v5、通过对各种机械的功率的探究和有关功率、通过对各种机

2、械的功率的探究和有关功率的测定，认识功率概念在生活中的应用。的测定，认识功率概念在生活中的应用。 一台甲起重机在一台甲起重机在 1min 内把内把1吨的货物匀速提吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 内把内把1吨吨的货物匀速提到相同的高度。的货物匀速提到相同的高度。 1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？、这两个起重机做功的快慢有什么关系？ 3、你是怎么比较它们做功快慢的？、你是怎么比较它们做功快慢的？ 做功相同，时间越短，做功越快做功相同，时间越短，做功越快相

3、同相同乙比甲快乙比甲快 思考与讨论思考与讨论 一台甲起重机在一台甲起重机在 30s 内把内把1吨的货物匀速提高吨的货物匀速提高了了10m。另一台起重机乙在。另一台起重机乙在 30s 内把内把1吨的货物吨的货物匀速提高了匀速提高了5m。 1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？ 2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？、这两个起重机做功的快慢有什么关系？ 3、你是怎么比较它们做功快慢的？、你是怎么比较它们做功快慢的？ 时间相同，做的功越多，做功越快时间相同，做的功越多，做功越快甲大于乙甲大于乙甲比乙快甲比乙快 思考与讨论思考与讨论比较做功快慢的两种方法

4、v时间相同，做的功越多，做功越快时间相同，做的功越多，做功越快v做功相同，时间越短，做功越快做功相同，时间越短，做功越快当时间和做功都不相同时，又如何来比较做功的快慢？当时间和做功都不相同时，又如何来比较做功的快慢？3、物理意义：、物理意义：1 1、定义：、定义：比值法定义比值法定义4、功率的单位：、功率的单位：瓦特瓦特（W）WPt常用：常用： 2、定义式、定义式物体所做的功物体所做的功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的比值。的比值。表示物体做功快慢的物理量表示物体做功快慢的物理量。 5、对功率的理解、对功率的理解功率只有大小，没有方向，是标量。功率只有大小，没有方向，是标量。功率

5、的公式功率的公式 适用于任何情况下的功率计适用于任何情况下的功率计算。算。功率反映了力对物体做功的快慢或能量转换快功率反映了力对物体做功的快慢或能量转换快慢，而不是做功的多少。慢，而不是做功的多少。应用功率的定义式应用功率的定义式 求某力的功率时，一求某力的功率时，一定要明确是哪个力的功率，以及该力在时间定要明确是哪个力的功率，以及该力在时间t内内所做的功。所做的功。tWP tWPB课堂练习一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F的作用下，以速度的作用下，以速度v v匀速直线运动了一段时间匀速直线运动了一段时间t t，试求这段时间，试求这段时间t t内恒力内恒力F F做功的功率大小。做功的功

6、率大小。WFSWPtFSPtPFvSvtPFv当 W=Fscos ，P=W/tFscos/t P=Fvcos其中其中角为作用力方向与运动方向之间的夹角角为作用力方向与运动方向之间的夹角其实P=FV是P=FVcos的特殊情况的特殊情况（角为角为0） P=Fvcos拓展拓展：若物体在水平恒力：若物体在水平恒力F F作用下作变速作用下作变速运动了一段时间运动了一段时间t t，则恒力，则恒力F F在时间在时间t t内做功内做功的功率又如何呢？的功率又如何呢？2、平均功率、平均功率定义：定义： 物体在一段时间内做功的功率的平均值物体在一段时间内做功的功率的平均值称为平均功率称为平均功率物理意义：物理意义

7、：表示力在一段时间内做功的表示力在一段时间内做功的平均快慢平均快慢注意：注意：平均功率对应某段时间，计算时应明确哪平均功率对应某段时间，计算时应明确哪个力在哪段时间内做功的平均功率。个力在哪段时间内做功的平均功率。求解方法：求解方法：常用常用tWP P=FVcos（V为平均值）为平均值）3、瞬时功率、瞬时功率定义：定义：物体在某一时刻（某一位置）的功率称为瞬时功率物体在某一时刻（某一位置）的功率称为瞬时功率物理意义：物理意义：表示力在某一时刻做功的快慢程度表示力在某一时刻做功的快慢程度求解方法：求解方法：P=FVcos（V为瞬时速度）为瞬时速度）tWP （当（当t很小时，可用来近似求解）很小时

8、，可用来近似求解）例题：质量为例题：质量为m的物体沿倾的物体沿倾角为的固定斜面滑到底端角为的固定斜面滑到底端时的速度大小为时的速度大小为v，此时，此时重力的瞬时功率为（重力的瞬时功率为（ ）A BC Dmgvsinmgvcosmgvtanmgv瞬时功率瞬时功率P=Fvcos P=Fvcos=mgvcos(90-) = mgvsin课堂练习v解：v（1） 6/3=2m/s2v v =1/22339mvW=FS=69=54J 瞬时功率P=Fvcos=66136wmFamaF有由221ats tWP wtSFFVW181396coscossmatvvot/6320tWP 功功率率功率的含义功率的含义

9、定义定义物体所做的功物体所做的功W跟完成这些功所用时间跟完成这些功所用时间t的比值的比值公式公式单位单位瓦瓦 1kw=1000w 功率是标量功率是标量物理意义物理意义表示做功快慢的物理量表示做功快慢的物理量 平均功率平均功率P=FVcosV指平均速度指平均速度瞬时功率瞬时功率定义定义：物体在某一时刻的物体在某一时刻的功率称为瞬时功率功率称为瞬时功率WPt求解方法求解方法：P=FVcos（V为瞬时速度为瞬时速度）定义：定义：物体在一段时间内物体在一段时间内做功的功率的做功的功率的平均值平均值物理意义物理意义：表示力在一段时间内：表示力在一段时间内做功的做功的平均快慢平均快慢求解方法求解方法物理意

10、义物理意义：表示力在某一时刻表示力在某一时刻（某一位置）做功的快慢程度（某一位置）做功的快慢程度思考思考:P一定时一定时,F与与V成反比成反比,上坡时由上坡时由于要克服下滑力于要克服下滑力,机车的牵引力增机车的牵引力增大大,而而P是有限的是有限的, 必须降低速度必须降低速度,以保护发动机以保护发动机汽车在上坡时会汽车在上坡时会做什么调整？做什么调整？这反映了机械的功率对机械的动力与速这反映了机械的功率对机械的动力与速度的存在相互制约关系度的存在相互制约关系定值定值各量间的关各量间的关系系应用应用P一定一定F与与v成反比成反比汽车上坡时，要增大牵引力，应换汽车上坡时，要增大牵引力，应换挡减小速度

11、挡减小速度v一定一定 F与与P成正比成正比汽车上坡时，要使速度不变，应加汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大大油门，增大输出功率，获得较大牵引力牵引力F一定一定 P与与v成正比成正比汽车在高速路上，加大油门增大输汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度出功率，可以提高速度v由上面讨论可知不能不能，3 3功功 率率（第二课时）（第二课时）机车的两种启动方式机车的两种启动方式学习目标学习目标1.知道机车启动有两种方式知道机车启动有两种方式2.用语言文字描述机车两种启动方式用语言文字描述机车两种启动方式的运动过程的运动过程3.尝试运用图像描述机车两种启动方尝试运用图

12、像描述机车两种启动方式的运动过程式的运动过程4.解决简单的机车启动实际问题解决简单的机车启动实际问题复习巩固：复习巩固：1.功率是描述功率是描述_的物理量？的物理量？2.功率表达式功率表达式_和和_3.额定功率、实际功率与动力、速率的关系：额定功率、实际功率与动力、速率的关系： P=Fv(1)(1)当功率当功率p p一定时，牵引力一定时，牵引力F F和和v v之间关系如何之间关系如何? ?(2)(2)当速度当速度v v一定时，牵引力一定时，牵引力F F和和P P之间关系如何之间关系如何? ?(3)(3)当牵引力当牵引力F F一定时，功率一定时，功率P P和速度和速度V V之间有什之间有什么关系

13、么关系? ?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已知汽车的质量已知汽车的质量m ,额定功率额定功率Pm,阻力恒定为阻力恒定为f,1.汽车以恒定功率启动时经历了那几个运动过程？请写汽车以恒定功率启动时经历了那几个运动过程？请写出你的判断依据。出你的判断依据。（独立思考后，组内交流，然后回答）（独立思考后，组内交流，然后回答）探究一探究一:机车以恒定的功率启动机车以恒定的功率启动当当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vFvPamFF阻阻vmF阻阻Pv加速度逐渐减小加速度逐渐减小的变加速直线运的变加速直

14、线运动动v匀速匀速直线直线运动运动v2.你能把机车以恒定功率启动的规律用速度你能把机车以恒定功率启动的规律用速度V-t图像、图像、 大致画出来吗？各段分别表示什大致画出来吗？各段分别表示什么意义？（独立尝试，同组交流）么意义？（独立尝试，同组交流）vmvt0VttP0Vmt t加加t t加加t t加加VFO 3.讨论：这个过程中牵引力讨论：这个过程中牵引力F-t图像，实际图像，实际功率功率P-t图像又该什么样的？请画出图像又该什么样的？请画出练习：（独立完成后交流）练习：（独立完成后交流） 汽车发动机的输出功率为汽车发动机的输出功率为 P=60kw 并保持不变，汽车的质量为并保持不变，汽车的质

15、量为5T，汽车在平，汽车在平直公路行驶时，阻力是车重的直公路行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g=10m/s2）求）求: 1）汽车运动的最大速度。）汽车运动的最大速度。 2）当汽车的加速度为）当汽车的加速度为2m/s2时，速度为多大？时，速度为多大？ 3）当汽车的速度为）当汽车的速度为6m/s时，加速度为多大？时，加速度为多大？ smsmkmgP/12/1051 . 01060VkmgF43m时，速度最大：当smsmmakmgPmakmgP/4/101051060vv43311112233422110510510VsmsmmkmgPa解：解：已知汽车的质量已知汽车的质量m ,额定功率额定功率P

16、m,阻力恒定为阻力恒定为f,1.汽车以恒力汽车以恒力F启动时经历了那几个运动过程？启动时经历了那几个运动过程？ 请写出你的判断依据请写出你的判断依据。（独立思考后，组内交流，然后回答）。（独立思考后，组内交流，然后回答）探究二探究二:机车以恒力启动机车以恒力启动vPF v当当P= = P额额时，保时，保持持P额额继续加速继续加速当当F= = f 时，时，a0 ，v达到达到最大最大 保持保持 vm匀速匀速FvP额额amF fvvm fPv匀加速直线运动匀加速直线运动v变加速直线运变加速直线运动动匀速直线匀速直线运动运动amF f不变不变2.请把机车以恒力启动的规律用速度请把机车以恒力启动的规律用

17、速度V-t图像、图像、 大致画出来，说出各段分别表示什么意义？大致画出来，说出各段分别表示什么意义？（独立尝试，同组交流）（独立尝试，同组交流）vt0vmVtVFOPt0 3.你能画出这个过程中牵引力你能画出这个过程中牵引力F-V图像，图像，实际功率实际功率P-t图像吗？图像吗？、例题分析：、例题分析： 例题：例题：额定功率为额定功率为80kW80kW的的, ,质量为质量为2 210103 3kgkg的汽车，的汽车，在水平长直公路上行驶阻力恒为在水平长直公路上行驶阻力恒为2 210103 3N,N,如果汽车从如果汽车从静止开始先做加速度大小为静止开始先做加速度大小为1.0m/s1.0m/s2

18、2的匀加速直线运动，的匀加速直线运动，达到额定功率后又运行一段路程后才匀速运动。达到额定功率后又运行一段路程后才匀速运动。（g=10m/sg=10m/s2 2) )试求：试求： （1 1）汽车运行的最大速度；）汽车运行的最大速度； （2 2）汽车匀加速运动过程结束时的速度；汽车匀加速运动过程结束时的速度； （3 3）当速度为）当速度为32m/s32m/s时，汽车的加速度；时，汽车的加速度； 40 m/s 20m/s 0.25m/s课堂练习课堂练习、质量为、质量为m的汽车由静止开始以恒定的功率的汽车由静止开始以恒定的功率P爬坡（足够长），斜坡的倾斜角为爬坡（足够长），斜坡的倾斜角为，汽车受，汽车受到的摩擦阻力恒定为到的摩擦阻力恒定为f，求汽车所能达到的最大，求汽车所能达到的最大速度速度vm=?mvFPmafmgFsin)sin/(fmgPvm参考答案：参考答案：练习（独立完成后交流）练习（独立完成后交流）: 汽车发动机的输出功率汽车发动机的输出功率为为 P=60kw 并保