【优品】高中物理人教版必修2 第7章第3节功率 课件5

1、第七章 机械能守恒定律人教版 必修2第3节 功率理解功率的概念，能运用功率的定义式PW/t进行有关计算.理解额定功率和实际功率的概念，了解平均功率和瞬时功率的含义根据功率的定义导出PFv，并能用于分析、计算和解释相关现象，如分析汽车功率一定时，牵引力与速度的关系学习目标一、1所用时间t 2瓦特 瓦 W二、1长时间 2实际输出 三、1Fv知识储备一、功率二、功率与速度三、机车的两种启动方式学习探究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：(1)三台起重机哪台做功多？起重机编号被吊物体重量匀速上升速度上升的高度所用时间做功A2.0103 N4 m/s16 m4 sB4.0103

2、N3 m/s12 m4 sC1.6103 N2 m/s20 m10 s答案(1)三台起重机分别做功3.2104 J、4.8104 J、3.2104 J，所以B做功最多3.2104 J4.8104 J3.2104 JABC ABC 一、功率问题设计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：(2)哪台做功快？怎样比较它们做功的快慢呢？起重机编号被吊物体重量匀速上升速度上升的高度所用时间做功A2.0103 N4 m/s16 m4 sB4.0103 N3 m/s12 m4 sC1.6103 N2 m/s20 m10 s答案(2)B做功快，可以用功与所用时间的比值表示做功的快慢.3.2

3、104 J4.8104 J3.2104 J1功率：(1)意义：功率是表示物体做功 的物理量(2)普适性：此公式是功率的定义式，适用于任何情况 下功率的计算快慢要点提炼2额定功率和实际功率(1)额定功率是指动力机械长期正常工作时 的输出功率，是动力 机械重要的性能指标一个动力机械的额定功率是一定的，通常都 在铭牌上标明机械工作时必须受额定功率的限制最大(2)实际功率是机械工作时 的功率，也就是发动机产生的牵 引力所做功的功率，实际功率可以 、也可以 额定功率， 但实际功率大于额定功率会损坏机械(3)额定功率和实际功率的关系：实际功率往往 额定功率，但也可 以在很短时间内 额定功率，若较长时间保持

4、实际功率 额 定功率会损坏机械(以上横线上填“大于”或“小于”)实际输出小于等于小于大于大于返回一个物体在恒力F的作用下，在t时间内发生的位移为l，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：(1)在t时间内力F所做的功；(2)在t时间内力F的功率答案(1)力F做的功WFl.(2)t时间内力F的功率 .F二、功率与速度问题设计1功率与速度的关系：2三个量的制约关系：PFv(当F与v有夹角时，PFvcos )(1)P一定时，F与v成 ，如汽车上坡时减小速度来增大牵引力(2)v一定时，F与P成 ，如汽车速度不变时，加大油门可以增大牵引力(3)F一定时，P与v成 ，如汽车匀加速行驶时，速度增大，功率也增大

5、反比正比正比3平均功率和瞬时功率：(1)平均功率：时间t内功率的平均值，计算公式有： (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，计算公式有：P ，其中v为瞬时速度，当F与v夹角为时，PFvcos .Fv返回要点提炼1 机车以恒定功率启动的运动过程分析所以机车达到最大速度时a0，FFf，PFvmFfvm，这一启动过程的vt图象如图所示，其中vm三、机车的两种启动方式2 机车以恒定加速度启动的运动过程分析以恒定功率加速直线到匀速（过程同上）所以机车在匀加速运动中达到最大速度v0时，FFfma，PFv0， ，v0继续增大到vm，加速度逐渐减小到零，最后仍有vm ，做匀速运动这一运

6、动过程的vt图象如图所示 说明(1)以恒定加速度启动时，匀加速结束时速度并未达到最大速度vm.(2)两种启动方式最终最大速度的计算均为vm 返回一、对功率的理解例1关于功率，下列说法正确的是()A功率是描述力对物体做功多少的物理量B力做功时间越长，力的功率一定越小C力对物体做功越快，力的功率一定越大D力F越大，速度v越大，瞬时功率就越大C做功快慢解析返回典例精析例2 如图所示，质量为m2 kg的木块在倾角37的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长)，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10m/s2，求：(1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内

7、重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率二、功率的计算(1)以物块为研究对象，合外力F合mgsin mgcos 4 N加速度：前2 s内的位移重力做功解析重力力的方向的位移例2 如图所示，质量为m2 kg的木块在倾角37的斜面上由静止开始下滑(假设斜面足够长)，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10m/s2，求：(1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率重力力的方向的位移(2) 前2 s内重力的平均功率重力力的方向的速度（3）2 s末的速度vat4 m/s瞬时功率Pmg v sin 48 W解析

8、返回针对训练 水平恒力F作用在一个物体上，使该物体由静止沿光滑水平面在力的方向上移动距离l，恒力F做的功为W1，平均功率为P1；再用同样的水平恒力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上由静止移动距离l，恒力F做的功为W2，平均功率为P2，下列选项正确的是()AW1P2 BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2解析返回三、机车启动问题例3 一辆重5 t的汽车，发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a1 m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍(g取10 m/s2)求：(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间(2)汽车开始运动后，5 s

9、末和15 s末的瞬时功率牵引力恒定（匀加速结束）(1) 由牛顿第二定律得FFfma10 s末发动机达到额定功率解析例3 一辆重5 t的汽车，发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a1 m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍(g取10 m/s2)求：(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间(2)汽车开始运动后，5 s末和15 s末的瞬时功率(2) 5 s末汽车还处于匀加速运动阶段15 s末汽车已经达到了额定功率P额80 kW解析返回功率定义：PW/t功率与速度机车的启动问题公式：PFv平均功率和瞬时功率以恒定功率启动以恒定加速度启动返回课堂小结F一定时，P、v成正比BC

10、描述做功快慢的物理量1(对功率的理解)关于功率，下列各种说法中正确的是()A功率大说明物体做功多B功率小说明物体做功慢C单位时间内做功越多，其功 率越大D由PFv可知，机车运动速度 越大，功率一定越大自我检测2(功率的计算)质量m3 kg的物体，在水平力F6 N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t3 s，求：(1)力F在t3 s内对物体所做功的平均功率(2)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率物体的加速度3s末瞬时速度物体的平均速度3s末F的瞬时功率3(机车启动问题)在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW，质量为10 t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，求：(g取10 m/s2)(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(3)若汽车以不变的额定功率从静止启动，当汽车的加速度为2 m/s2时，速度为多大？(1)当汽车速度最大时，F1Ff=0.1mg匀加速结束(2)汽车从静止开始做匀加速直线运动的过 程中F2Ffma21.5104 N解析3(机车启动问题)在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW，质量为10 t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍