2018人教版高中物理必修二7.3《功率》ppt課件3

1、3功 率學(xué)習(xí)目標(biāo)(1) 知道功率的物理意義、定義式、單位.(2) 理解功率的導(dǎo)出式的物理意義，并會(huì)利用功率的 兩個(gè)公式來解釋現(xiàn)象和進(jìn)行計(jì)算.(3) 理解平均功率和瞬時(shí)功率，了解平均功率、瞬時(shí)功率、 額定功率、實(shí)際功率的區(qū)別與聯(lián)系.知識(shí)導(dǎo)圖課前自主學(xué)習(xí)、功率閱讀教材第60頁“功率”部分，回答下列問題.W1定義：功W與完成這些功所用It間的比值，P=-.2單位：在國際單位制中，功率的單位是瓦竇，簡稱區(qū)，用世表示.3 標(biāo)矢性：功率是標(biāo)量.4物理意義：表示物體做功快慢的物理量5額定功率與實(shí)際功率比較目 概念、定義特點(diǎn)關(guān)系額定功率發(fā)動(dòng)機(jī)iE常 條件下長時(shí) 間工作時(shí)的 最大功率不同機(jī)械額 定功率可能 不同

2、，但同一 機(jī)械額定功 率不變?yōu)榱藱C(jī)械的安 全P額孑P實(shí)實(shí)際 功率發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際 工作時(shí)的 功率同一機(jī)械實(shí) 際功率隨工 作情況而 變化思考：功率是標(biāo)量還是矢量？功率有負(fù)值嗎?提功率是標(biāo)量.功率沒有負(fù)值.率.率.二、功率與速度閱讀教材第6162頁“功率與速度”部分，回答下列問題. 1功率與速度的關(guān)系：當(dāng)一個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上時(shí)，力對物體做功的功率，等于力與受力物體運(yùn)動(dòng)速度 的乘積.2公式：P=Fv(1) 若e是平均速度，貝iP=Fv計(jì)算的是一段時(shí)間內(nèi)的平均功(2) 若e是瞬時(shí)速度，貝P=Fv計(jì)算的是某一時(shí)刻的瞬時(shí)功引力F與速度o成反比，要增大牽引力，就要減小速度.3應(yīng)用：從戸二尸?？梢钥闯?/p>

3、，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，牽思考：汽車上坡時(shí)，司機(jī)為什么要用“換擋”的辦法減 小速度？而在平直公路上可以使用高速擋？提示：汽車上坡時(shí)，需要的牽引力F較大，而汽車的額定功 率不變，由刊可知，只有減小速度o，才能得到較大的牽引 力F.在平直公路上，所需牽引力F較小，在汽車的額定功率不變 情況下，可以獲得較大的速度，司機(jī)可以使用高速擋.判一判(1) 各種機(jī)械銘牌上所標(biāo)功率一般是指額定功率.(V )(2) 某機(jī)械工作時(shí)的實(shí)際功率一定比額定功率小.(X )(3) 物體的速度為e，則重力的功率一定是mgv.( X )(4) 汽車的速度越大，牽引力的功率也越大.(X )課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn)一 平均功率和瞬時(shí)功

4、率的理解和計(jì)算1.平均功率平均功率表示在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢.平均功率與 某一段時(shí)間（或過程）相關(guān)，計(jì)算時(shí)應(yīng)明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間 （或過程）內(nèi)做功的功率.W關(guān)系式p=-和戸=尸（尸為恒力）中的P為平均功率.2 瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率與某一時(shí)刻（或狀態(tài)）相對應(yīng)，計(jì)算時(shí)應(yīng)明確是哪 個(gè)力在哪個(gè)時(shí)刻（或狀態(tài)）做功的功率.關(guān)系式中，o為瞬 時(shí)速度時(shí)P為瞬時(shí)功率.3 公式P=Fv的理解（1）P為力F在速度e時(shí)的功率，與其他力無關(guān).（2）若F間有一夾角a時(shí)，貝P=Fvcosa（即功率等于力與 沿力方向的速度乘積或速度方向的力與速度乘積）.4公式P=Fc中三個(gè)量的制約關(guān)系定值各量間的關(guān)系應(yīng)用汽車上坡時(shí)，要增大

5、牽引 力，應(yīng)換低速擋減小速度p_定F與0成反比汽車上坡時(shí)，要使速度不e定;F與P成正比變，應(yīng)加大油門，增大輸出 功率，獲得較大牽引力汽車在高速路上，加大油門F定；e與P成正比增大輸出功率，可以提高速度11 （多選）關(guān)于力對物體做功的功率，下面幾種說法中正確的 是（）A力對物體做功越多，這個(gè)力的功率就越大B力對物體做功的時(shí)間越短，這個(gè)力的功率就越大C 力對物體做功少，其功率也可能很大；力對物體做功 多，其功率也可能較小D-功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少 的物理量解析：功率p= ,表示單位時(shí)間內(nèi)所做的功.當(dāng)/一定 時(shí)，W越大，P越大；當(dāng)W定時(shí)，T越小，P越大，單純只強(qiáng)調(diào) 兩個(gè)因素中

6、的一個(gè)，而不說明另一個(gè)因素情況的說法是錯(cuò)誤 的，故A、B錯(cuò)誤；如果W小，當(dāng)/很小時(shí)，P也可能很大；如果WW較大，當(dāng)很大時(shí)，P也可能較小，所以C正確；由P=可知P 是表示做功快慢的物理量，P越大反映的是單位時(shí)間內(nèi)做功越 多，也就是做功越快，所以D正確.答案：CD2 臺(tái)起重機(jī)從靜止起勻加速地將質(zhì)量m=1.0X IO3 kg的貨 物豎直吊起，在2 s末貨物的速度v=4.0 m/s.求起重機(jī)在這2 s內(nèi) 的平均輸岀功率及2 s末的瞬時(shí)功率.(g= 10 m/s2)77 4解析：貨物運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度m/s2 = 2 m/s2根據(jù)牛頓第二定律，計(jì)算起重機(jī)的拉力尸一加F=m(g + 6Z)=1.0X103X(

7、10+2)N=1.2X 104N貨物上升的位移l=at2=4 m拉力做的功W=F/=1.2X104X4 J=4.8X104 JP=y=2.4X104W2 s末的瞬時(shí)功率P=Fi?=1.2X104X4.0W=4.8X104W 答案：2.4 X 104 W 4.8 X104W求解功率時(shí)應(yīng)該注意的問題(1) 要明確所求功率是某物體各力的功率，還是合力的功率.如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是指汽車牽引力的功率，起重機(jī)的功 率是指起重機(jī)鋼絲繩拉力的功率.(2) 要明確所求功率是平均功率還是瞬時(shí)功率.若求平均功率，還需明確是哪段時(shí)間內(nèi)的平均功率，應(yīng)w、用公式P=或戸=尸進(jìn)行求解.若求瞬時(shí)功率，需明確對應(yīng)狀態(tài)的速度s應(yīng)

8、用公式戸= Fo求解.如果F、。不同向，則將它們先投影到同一方向上再進(jìn) 行計(jì)算.變式訓(xùn)練如圖所示，質(zhì)量為m=2 kg的木塊在傾角0=37。的斜面上 由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為尸0.5，己 知：sin37 = 06，cos37 = 08，g取 10m/s2 求：解析：木塊所受的合外力F-=mgsinOmgcosO=mg(sin3“cosO) = 2X 10X(0.60.5 X0.8) N=4 N木塊的加速度=2 m/s2 = 2m/s2.11前2 s內(nèi)木塊的位移/=嚴(yán)產(chǎn)=F=/VF-F陽u = +m運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以做勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)EC段XF = Fm=a = 0=Fn

9、i =乙，以 做勻速宜線運(yùn)動(dòng)2機(jī)車啟動(dòng)問題中幾個(gè)物理量的求法：(1) 機(jī)車的最大速度如的求法：機(jī)車達(dá)到勻速前進(jìn)時(shí)速度最p p 大，此時(shí)牽引力F等于阻力F阻，故=尸=莊.(2) 勻加速啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間的求法：牽引力F=ma+F，勻加 速的最后速度卩尸船瓦;時(shí)間戸牛(3) 瞬時(shí)加速度的求法：據(jù)尸=f求出牽引力，則加速度F_F阻3(2017-金昌高一檢測)額定功率為80 kW的汽車在水平平直 公路上行駛時(shí)最大速率可達(dá)20 m/s，汽車質(zhì)量為2 000 kg，如果 汽車從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，加速 度大小為2m/s2，求：(1) 汽車所受阻力多大.(2) 汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程可以維

10、持多長時(shí)間.解析：(1)當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)汽車的速度最大，由P=F80 X 1 00020N = 4 000N(2)由牛頓第二定律得：F牽一尸阻=加，尸牽=加+尸阻=2 000X2 N+4 000 N = 8 000 N 由卩=尸牽得80 000=8 000s 解得e=10 m/s 由=加解得/=5 s答案：(1)4 000 N (2)5 s（拓展延伸）在【例3】中，若汽車以實(shí)際功率60 kW行駛， 則最大行駛速度為多少？（假設(shè)汽車所受阻力不變）解析：當(dāng)牽引力與阻力相等時(shí)汽車的行駛速度最大，故由P f 曰P P 6X104可她產(chǎn)產(chǎn)斎石苛m/s=15m/s.答案:15 m/s用公式P=F處理機(jī)

11、車啟動(dòng)問題時(shí)應(yīng)注意的問題(1) 公式P=Fv中的F指的是機(jī)車的牽引力，而不是合外力(2) 只有機(jī)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力F才等于它受到的阻力仟大 小.(3) 機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，勻加速結(jié)束時(shí)的速度并沒有 達(dá)到最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度變式訓(xùn)練05次（多選）一輛汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5 s內(nèi)做 勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn) 動(dòng)，其eT圖象如圖所示.已知汽車的質(zhì)量為771 = 2X 1 o3kg，汽 車受到地面的阻力為車重的0.1，g取10m/s2，貝）A 汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為4X103NB 汽車在前5 s內(nèi)的牽引力為6X103NC 汽車的額定功率為60 kWD

12、-汽車的最大速度為30 m/s解析:由題中圖象知前5 s的加速度 =Av=2 m/s?,由牛頓第二定律知前5s內(nèi)的牽引力F=kmg+ma.得F(0.1 X2X 103X 10 +2X103X2) N = 6X103 N,故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；又5 s 末達(dá)到額定功率P=Fv=6X103X0 W=6X104 W = 60 kW,汽p車的最大速度max= q Ymg =6X1040.1X2X103X10m/s = 30 m/s,選項(xiàng)C、D正確.答案：BCD隨堂達(dá)標(biāo)演練1.(2017-連云港高一檢測)關(guān)于功率，下列說法中正確的是 ( )A功率是描述做功快慢的物理量，在國際單位制中，其 單位是焦耳

13、(J)B功率是描述做功快慢的物理量，在國際單位制中，其 單位是瓦特(W)C功率是描述做功多少的物理量，在國際單位制中，其 單位是焦耳(J)D-功率是描述做功多少的物理量，在國際單位制中，其 單位是瓦特(W)解析：功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做 功越快.功率的國際單位是瓦特，故B正確答案：B2從空中以40 m/s的初速度平拋一重為10 N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)3 s落地，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2 則物體落地 前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為（）A 300 WB. 400WC 500 WD. 700W300解析：物體落地瞬間vy=gt= m/s，所以PG=Gvy W,故A正確.答案：

14、A3如圖所示是甲乙兩物體做功與所用時(shí)間的關(guān)系圖象/ 那么甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙相比（）A P甲卩乙BP甲vP乙C丹=氏D無法判定w解析：根據(jù)功率的定義式可知，在功與所用時(shí)間的關(guān) 系圖象中，直線的斜率表示該物體的功率.因此，由圖線斜率 可知P甲vP乙，選項(xiàng)B正確.答案：BF PiC WW2，PPi D WW2，P=Pz解析：拉力相同，又通過相同的位移，由W=Fl知，拉力 對物體做的功一樣多，即皿=必；但沿光滑水平面前進(jìn)時(shí)，加 速度較大，故所用時(shí)間短，所以PP故選項(xiàng)B正確.答案：B5一輛電動(dòng)自行車的銘牌上給出了如下技術(shù)指標(biāo):規(guī)格車型26型電動(dòng)自行車整車質(zhì)量30 kg最大載重120 kg額定輸出功率120 W額定電壓48 V額定電流3 A質(zhì)量為M=70 kg的人騎此電動(dòng)自行車沿平直公路行駛，所 受阻力Ff恒為車和人總重的0.02，g取10 m/s?.則在電動(dòng)自行車正 常工作時(shí)，人騎車行駛的最大速度為多少？解析：從電動(dòng)自行車銘牌上獲得的有用信息為整車質(zhì)量為30 kg,額定