人教高中物理必修二 7.3 功率 課件(共35張PPT)

1、功功 率率復(fù)習(xí)：一、功的概念一、功的概念： 如果一個(gè)物體受到如果一個(gè)物體受到力的作用力的作用，且物體，且物體在力的方向在力的方向上發(fā)生一段位移上發(fā)生一段位移，這個(gè)力對(duì)物體做了功。，這個(gè)力對(duì)物體做了功。二、功的表達(dá)式：二、功的表達(dá)式：三、各種三、各種能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化需要靠做功來(lái)實(shí)現(xiàn)需要靠做功來(lái)實(shí)現(xiàn)cosFsW 小實(shí)驗(yàn)小實(shí)驗(yàn)A、B兩個(gè)人從一樓兩個(gè)人從一樓走到三樓，已知每走到三樓，已知每層樓高層樓高4米，問(wèn)：米，問(wèn)：1、誰(shuí)克服重力做的、誰(shuí)克服重力做的功多？功多？2、誰(shuí)克服重力做功、誰(shuí)克服重力做功的快？的快？一臺(tái)耕地機(jī)一天一臺(tái)耕地機(jī)一天能耕地約能耕地約20畝畝田地田地一頭牛一天一頭牛一天能耕地能耕

2、地五畝五畝田地田地誰(shuí)做的功快誰(shuí)做的功快?一部收割機(jī)一天一部收割機(jī)一天能收割能收割數(shù)十畝數(shù)十畝水水稻稻一個(gè)農(nóng)民一天一個(gè)農(nóng)民一天能收割能收割一畝一畝水水稻稻誰(shuí)做的功快誰(shuí)做的功快?誰(shuí)做的功快誰(shuí)做的功快?老農(nóng)挑水老農(nóng)挑水抽水機(jī)抽水抽水機(jī)抽水（2）計(jì)算：用所做的功除以所用的時(shí)間。）計(jì)算：用所做的功除以所用的時(shí)間。 （3）公式：公式： WPt（4）功率的單位功率的單位: 瓦特（瓦特（W）1 /1JsW3110kWW（1）定義定義：功率是表示力對(duì)物體做功功率是表示力對(duì)物體做功快慢的物理量。快慢的物理量。 一、功率一、功率(單位時(shí)間做功的多少單位時(shí)間做功的多少)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率為數(shù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率為數(shù)

3、10W10W，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員可達(dá)，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員可達(dá)1kW1kW長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百瓦長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百瓦鯨游動(dòng)時(shí)功率可達(dá)鯨游動(dòng)時(shí)功率可達(dá)350kW350kW小汽車的功率為數(shù)十小汽車的功率為數(shù)十千瓦至兩百千瓦千瓦至兩百千瓦高速列車的功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)高速列車的功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)kWkW萬(wàn)噸豪華游輪的功率萬(wàn)噸豪華游輪的功率可達(dá)可達(dá)1 1萬(wàn)萬(wàn)kWkW以上以上小資料小資料 開(kāi)車上坡時(shí)，司機(jī)往往會(huì)增大油門，減慢速度？這是為什么？思考一個(gè)物體在水平恒力F的作用下，以速度v勻速直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，試求這段時(shí)間t內(nèi)恒力F做功的功率?WFSWPtFSPtPFvSvt二、功率和速度的關(guān)系二、功率和速度的關(guān)系FvFt平均

4、功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平平均功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平 均快慢均快慢瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢討論：討論： 分別可以用哪個(gè)公式求平均功率和瞬時(shí)功率？三、平均功率和瞬時(shí)功率三、平均功率和瞬時(shí)功率WPtPFv1 1、求平均功率、求平均功率WPtPFv（v是平均速度）是平均速度）2 2、求瞬時(shí)功率、求瞬時(shí)功率PFv（v是瞬時(shí)速度）是瞬時(shí)速度）比較常用比較常用例題：如圖所示，位于水平面上的物體例題：如圖所示，位于水平面上的物體A，在斜向上的，在斜向上的恒定拉力作用下，正以恒定拉力作用下，正以v2m/s的速度向右做勻速直線的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知

5、運(yùn)動(dòng)。已知F的大小為的大小為100N，方向與速度，方向與速度v的夾角為的夾角為37，求：，求：物體向右運(yùn)動(dòng)物體向右運(yùn)動(dòng)10s的過(guò)程中，拉力的過(guò)程中，拉力F對(duì)它做多少功？對(duì)它做多少功？ 拉力拉力F對(duì)物體做功的功率是多大？對(duì)物體做功的功率是多大？ (sin3700.6，cos3700.8) 1.關(guān)于功率以下說(shuō)法中正確的是（）關(guān)于功率以下說(shuō)法中正確的是（）A、據(jù)據(jù) P=W/t可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大可知，機(jī)器做功越多，其功率就越大B、據(jù)據(jù) P=Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比可知，汽車牽引力一定與速度成反比C、據(jù)據(jù) P=W/t可知，只要知道時(shí)間可知，只要知道時(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，內(nèi)機(jī)器所

6、做的功， 就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率D、根據(jù)根據(jù) P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比。練習(xí)練習(xí)D2.同一恒力按同樣方式施于靜止物體上，使它分別沿著粗糙水平地面和光滑水平拋面移動(dòng)相同一段距離時(shí)，恒力的功和平均功率分別為w1、p1和w2、p2，則二者的關(guān)系是（ ） A.W1w2 、 p1p2 BW1=w2、p1p2 D. W1w2 、 p1p2BWFs12ttWPt12pp12WW分析：3.一質(zhì)量為m的木塊靜止在光滑的水平面上，從t=0開(kāi)始，將一個(gè)大小為

7、F的水平恒力作用在該木塊上，在t=T時(shí)刻F的功率是（ ）A B C DmTF22 mTF2 mTF22mTF222C分析：FamvaT2F TPFvm質(zhì)量質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力的物體，在水平力F=6N的作用下，的作用下，在光滑的水平面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間在光滑的水平面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=3s，求：求：（1）力）力F在在t=3s內(nèi)內(nèi)對(duì)物體做的對(duì)物體做的功功；（2）力）力F在在t=3s內(nèi)內(nèi)對(duì)物體做功的對(duì)物體做功的平均功率平均功率；（3）力）力F在在3s末末對(duì)物體做功的對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率。解解: :已知已知m=3kg,F=6N,vm=3kg,F=6N,v0 0=0,

8、t=3s=0,t=3s a=F/m= a=F/m=2m/s2m/s2 2 ;s=v ;s=v0 0t+1/2att+1/2at2 2= =9m9m,v,vt t=v=v0 0+at=+at=6m/s6m/s(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P1 1=FV=FVt t=36W=36W一個(gè)質(zhì)量是一個(gè)質(zhì)量是1.0kg的物體，從地面上方的物體，從地面上方30m高處開(kāi)高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)。（始做自由落體運(yùn)動(dòng)。（g取取10m/s2)（1）前）前2s內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？?jī)?nèi)重力對(duì)物體做功的功率是多大？（2）第）第2s末重力對(duì)物

9、體做功的功率是多大？末重力對(duì)物體做功的功率是多大？100W200W解解:已知已知m=1.0kg g= 10m/s2(1)h1=1/2gt2=20m,WG=FS=mgh1=200J,所以所以:前前2S內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率為內(nèi)重力對(duì)物體做功的功率為:P=WG/t=100W(2)第第2S末的速度末的速度Vt=gt=20m/s公式公式P=FV可知可知:P=FV=mgVt=200W1.功率是表示物體做功快慢的物理量2.定義式：WPt3.功率的另一表達(dá)式：PFv該式用于求瞬時(shí)功率、平均功率該式用于求瞬時(shí)功率、平均功率該式一般用于求平均功率該式一般用于求平均功率小小 結(jié)結(jié)機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也機(jī)

10、器正常工作時(shí)的最大輸出功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。是指機(jī)器工作中實(shí)際輸出的功率（機(jī)是指機(jī)器工作中實(shí)際輸出的功率（機(jī)器不一定在額定功率下工作）。器不一定在額定功率下工作）。實(shí)際功率總小于實(shí)際功率總小于 或等于額定功率?；虻扔陬~定功率。vP = F v 汽車加速運(yùn)動(dòng)的情況有兩種：汽車加速運(yùn)動(dòng)的情況有兩種：1、以、以額定功率額定功率P額額啟動(dòng)啟動(dòng);2、在、在恒定的牽引力恒定的牽引力F作用下啟動(dòng)。作用下啟動(dòng)。P = F v以額定功率以額定功率P額額啟動(dòng)啟動(dòng)vvPF額牽mfFa阻牽fPvafFm額牽0vvPF額牽mfFa阻牽以額定功率以額定功率P額額啟動(dòng)啟動(dòng)3、靜止的列車在平

11、直軌道上以恒定的功率起靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動(dòng)，在開(kāi)始的一小段時(shí)間內(nèi)，列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)動(dòng)，在開(kāi)始的一小段時(shí)間內(nèi)，列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（是（ ） A、列車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)、列車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B、列車的速度和加速度均不斷增加、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、列車的速度增大，加速度減小 D、列車做勻速運(yùn)動(dòng)、列車做勻速運(yùn)動(dòng) 例：例：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，倍，g=10m/s2。汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后。汽車保持

12、額定功率不變從靜止啟動(dòng)后:汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？當(dāng)汽車的加速度為當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時(shí)速度多大？時(shí)速度多大？當(dāng)汽車的速度為當(dāng)汽車的速度為6m/s時(shí)加速度多大？時(shí)加速度多大？mafF牽1、沒(méi)有達(dá)到最大速度時(shí)，有瞬時(shí)加速度。、沒(méi)有達(dá)到最大速度時(shí)，有瞬時(shí)加速度。fPFPvm額牽額2、達(dá)到最大速度時(shí)，、達(dá)到最大速度時(shí)，a=0 注意：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指注意：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率牽引力的功率而不是指合而不是指合外力或阻力的功率。外力或阻力的功率。汽車的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)汽車的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)vPF額牽2、火車在運(yùn)行中保持額定功率火車在運(yùn)行中保持額定功率2500kw，火車

13、的總，火車的總質(zhì)量是質(zhì)量是1000t，所受阻力恒定為，所受阻力恒定為156000N，（1）火車的加速度是）火車的加速度是1m/s2，速度是多大？，速度是多大？（2）火車的速度是時(shí)）火車的速度是時(shí)12m/s，加速度是多少？，加速度是多少？（3）火車的最大速度是多少？）火車的最大速度是多少？1、卡車在水平公路上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為卡車在水平公路上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為66 kW，卡車所受阻力隨行駛速度而增大，在這個(gè)，卡車所受阻力隨行駛速度而增大，在這個(gè)輸出功率下卡車以最大速度行駛時(shí)的阻力為輸出功率下卡車以最大速度行駛時(shí)的阻力為3.0103N。求此最大速度。求此最大速度。加速度加速度a a一定

14、一定速度速度v vv=at牽引力牽引力不變不變達(dá)到最大達(dá)到最大速度速度vm變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)功率功率P PPf 以恒定的牽引力以恒定的牽引力F F啟動(dòng)啟動(dòng)2、當(dāng)當(dāng)F=f時(shí)時(shí)速度最大速度最大1、先先勻加速勻加速再再變加速變加速最后最后勻速勻速以恒定a啟動(dòng)的v vt tv vmm勻加勻加變加變加勻速勻速例例1：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，倍，g=10m/s2。若汽車從靜止開(kāi)始，保持以若汽車從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度做勻速的加速度做勻速

15、直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？ 汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？mafF牽vFP牽額atv v vt tv第一種情況： 汽車以恒定功率啟動(dòng) v第二二種情況： 汽車以恒定加速度啟動(dòng) v vmm共同點(diǎn)共同點(diǎn):當(dāng)當(dāng)F牽牽=f阻阻,a=0,汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí),V到達(dá)最大值到達(dá)最大值,P=P額額例例2：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量，汽車的質(zhì)量為為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，倍，g=10m/s2。（1）汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后，汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后， 汽車所能達(dá)到的最大速度是多大汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？ 當(dāng)汽車的加當(dāng)汽車的加速度為速度為2m/s2時(shí)速度多大時(shí)速度多大？ 當(dāng)汽車的速度為當(dāng)汽車的速度為6m/s時(shí)時(shí)加速度多大加速度多大？（2）若汽車從靜止開(kāi)始，保持以若汽車從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度做的加速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？勻速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？m