人教版高中物理必修2第七章 機械能守恒定律3. 功率 課件(2).ppt

第3節(jié)功率 復(fù)習(xí) 一 功的概念 如果一個物體受到力的作用 且物體在力的方向上發(fā)生一段位移 這個力對物體做了功 二 功的表達式 三 各種能量的轉(zhuǎn)化需要靠做功來實現(xiàn) 一臺拖拉機一天能耕地約20畝 一頭牛一天能耕地五畝 誰做的功快 一部收割機一天能收割數(shù)十畝水稻 一個農(nóng)民一天能收割一畝水稻 誰做的功快 誰做的功快 農(nóng)民挑水 抽水機抽水 2 公式 3 單位 4 物理意義 瓦特 W 1 定義 一個力所做的功與完成這些所用時間的比值 一 功率 單位時間做功的多少 表示物體做功快慢的物理量 小資料 一個物體在水平恒力F的作用下 以速度v勻速直線運動了一段時間t 試求這段時間t內(nèi)恒力F做功的功率 思考與推理 二 功率和速度的關(guān)系 平均功率 描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢 瞬時功率 表示在某一時刻做功的快慢 討論 分別可以用哪個公式求平均功率和瞬時功率 三 平均功率和瞬時功率 1 求平均功率 v是平均速度 2 求瞬時功率 v是瞬時速度 比較常用 例題 如圖所示 位于水平面上的物體A 在斜向上的恒定拉力作用下 正以v 2m s的速度向右做勻速直線運動 已知F的大小為100N 方向與速度v的夾角為37 求 物體向右運動10s的過程中 拉力F對它做多少功 拉力F對物體做功的功率是多大 sin370 0 6 cos370 0 8 答案 W 1600JP 160W 功率P Fvcos 1 關(guān)于功率以下說法中正確的是 A 據(jù)P W t可知 機器做功越多 其功率就越大B 據(jù)P Fv可知 汽車牽引力一定與速度成反比C 據(jù)P W t可知 只要知道時間t內(nèi)機器所做的功 就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率D 根據(jù)P Fv可知 發(fā)動機功率一定時 交通工具的牽引力與運動速度成反比 練習(xí) D 2 一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上 從t 0開始 將一個大小為F的水平恒力作用在該木塊上 在t T時刻F的功率是 A B C D C 分析 3 質(zhì)量m 3kg的物體 在水平力F 6N的作用下 在光滑的水平面上從靜止開始運動 運動時間t 3s 求 1 力F在t 3s內(nèi)對物體做的功 2 力F在t 3s內(nèi)對物體做功的平均功率 3 力F在3s末對物體做功的瞬時功率 答案 54J 18W 36W 解 已知m 3kg F 6N v0 0 t 3sa F m 2m s2 s v0t 1 2at2 9m vt v0 at 6m s 1 W FS 54J 2 P W t 18W 3 P1 FVt 36W 4 一個質(zhì)量是1 0kg的物體 從地面上方30m高處開始做自由落體運動 g取10m s2 1 前2s內(nèi)重力對物體做功的功率是多大 2 第2s末重力對物體做功的功率是多大 100W 200W 解 已知m 1 0kgg 10m s2 1 h1 1 2gt2 20m WG FS mgh1 200J 所以 前2S內(nèi)重力對物體做功的功率為 P WG t 100W 2 第2S末的速度Vt gt 20m s公式P FV可知 P FV mgVt 200W 1 功率是表示物體做功快慢的物理量 2 定義式 3 功率的另一表達式 該式用于求瞬時功率 平均功率 該式一般用于求平均功率 小結(jié) 額定功率和實際功率 額定功率 機器正常工作時的最大輸出功率 也就是機器銘牌上的標稱值 實際功率 是指機器工作中實際輸出的功率 機器不一定在額定功率下工作 實際功率總小于或等于額定功率 汽車的功率 汽車在行駛的過程中 發(fā)動機的最大功率等于額定功率 P Fv 汽車功率 汽車的牽引力 汽車的瞬時速度 汽車加速運動的情況有兩種 1 以額定功率P額啟動 2 在恒定的牽引力F作用下啟動 以額定功率P額啟動 瞬時速度V 牽引力F 加速度a F fa 0 F f a 0V最大 結(jié)論 在額定功率下 當(dāng)汽車做勻速運動時 速度最快 瞬時速度V 牽引力F 加速度a F fa 0 F f a 0V最大 變加速 勻速 以額定功率P額啟動 3 靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動 在開始的一小段時間內(nèi) 列車的運動狀態(tài)是 A 列車做勻加速直線運動B 列車的速度和加速度均不斷增加C 列車的速度增大 加速度減小D 列車做勻速運動 例 汽車發(fā)動機的額定功率為60KW 汽車的質(zhì)量為5t 汽車在水平路面上行駛時 阻力是車重的0 1倍 g 10m s2 汽車保持額定功率不變從靜止啟動后 汽車所能達到的最大速度是多大 當(dāng)汽車的加速度為2m s2時速度多大 當(dāng)汽車的速度為6m s時加速度多大 12m s 4m s 1m s2 1 沒有達到最大速度時 有瞬時加速度 2 達到最大速度時 a 0 注意 發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是指合外力或阻力的功率 汽車的兩種運動狀態(tài) 2 火車在運行中保持額定功率2500kw 火車的總質(zhì)量是1000t 所受阻力恒定為156000N 1 火車的加速度是1m s2 速度是多大 2 火車的速度是時12m s 加速度是多少 3 火車的最大速度是多少 1 卡車在水平公路上行駛 發(fā)動機的輸出功率為66kW 卡車所受阻力隨行駛速度而增大 在這個輸出功率下卡車以最大速度行駛時的阻力為3 0 103N 求此最大速度 答案 vm 22m s 2m s 0 05m s2 16m s F f 以恒定的牽引力F啟動 2 當(dāng)F f時速度最大 1 先勻加速再變加速最后勻速 以恒定a啟動的 勻加 變加 勻速 第一種情況 汽車以恒定功率啟動 第二種情況 汽車以恒定加速度啟動 共同點 當(dāng)F牽 f阻 a 0 汽車做勻速直線運動時 V到達最大值 P P額 例2 汽車發(fā)動機的額定功率為60KW 汽車的質(zhì)量為5t 汽車在水平路面上行駛時 阻力是車重的0 1倍 g 10m s2 1 汽車保持額定功率不變從