【優(yōu)品】高中物理人教版必修2 第7章第3節(jié)功率 課件5

1、第七章 機(jī)械能守恒定律人教版 必修2第3節(jié) 功率理解功率的概念，能運(yùn)用功率的定義式PW/t進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.理解額定功率和實(shí)際功率的概念，了解平均功率和瞬時(shí)功率的含義根據(jù)功率的定義導(dǎo)出PFv，并能用于分析、計(jì)算和解釋相關(guān)現(xiàn)象，如分析汽車(chē)功率一定時(shí)，牽引力與速度的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)一、1所用時(shí)間t 2瓦特 瓦 W二、1長(zhǎng)時(shí)間 2實(shí)際輸出 三、1Fv知識(shí)儲(chǔ)備一、功率二、功率與速度三、機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式學(xué)習(xí)探究建筑工地上有三臺(tái)起重機(jī)將重物吊起，下表是它們的工作情況記錄：(1)三臺(tái)起重機(jī)哪臺(tái)做功多？起重機(jī)編號(hào)被吊物體重量勻速上升速度上升的高度所用時(shí)間做功A2.0103 N4 m/s16 m4 sB4.0103

2、N3 m/s12 m4 sC1.6103 N2 m/s20 m10 s答案(1)三臺(tái)起重機(jī)分別做功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、功率問(wèn)題設(shè)計(jì)建筑工地上有三臺(tái)起重機(jī)將重物吊起，下表是它們的工作情況記錄：(2)哪臺(tái)做功快？怎樣比較它們做功的快慢呢？起重機(jī)編號(hào)被吊物體重量勻速上升速度上升的高度所用時(shí)間做功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，可以用功與所用時(shí)間的比值表示做功的快慢.3.2

3、104 J4.8104 J3.2104 J1功率：(1)意義：功率是表示物體做功 的物理量(2)普適性：此公式是功率的定義式，適用于任何情況 下功率的計(jì)算快慢要點(diǎn)提煉2額定功率和實(shí)際功率(1)額定功率是指動(dòng)力機(jī)械長(zhǎng)期正常工作時(shí) 的輸出功率，是動(dòng)力 機(jī)械重要的性能指標(biāo)一個(gè)動(dòng)力機(jī)械的額定功率是一定的，通常都 在銘牌上標(biāo)明機(jī)械工作時(shí)必須受額定功率的限制最大(2)實(shí)際功率是機(jī)械工作時(shí) 的功率，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽 引力所做功的功率，實(shí)際功率可以 、也可以 額定功率， 但實(shí)際功率大于額定功率會(huì)損壞機(jī)械(3)額定功率和實(shí)際功率的關(guān)系：實(shí)際功率往往 額定功率，但也可 以在很短時(shí)間內(nèi) 額定功率，若較長(zhǎng)時(shí)間保持

4、實(shí)際功率 額 定功率會(huì)損壞機(jī)械(以上橫線上填“大于”或“小于”)實(shí)際輸出小于等于小于大于大于返回一個(gè)物體在恒力F的作用下，在t時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為l，已知作用力F的方向和位移方向相同，求：(1)在t時(shí)間內(nèi)力F所做的功；(2)在t時(shí)間內(nèi)力F的功率答案(1)力F做的功WFl.(2)t時(shí)間內(nèi)力F的功率 .F二、功率與速度問(wèn)題設(shè)計(jì)1功率與速度的關(guān)系：2三個(gè)量的制約關(guān)系：PFv(當(dāng)F與v有夾角時(shí)，PFvcos )(1)P一定時(shí)，F(xiàn)與v成 ，如汽車(chē)上坡時(shí)減小速度來(lái)增大牽引力(2)v一定時(shí)，F(xiàn)與P成 ，如汽車(chē)速度不變時(shí)，加大油門(mén)可以增大牽引力(3)F一定時(shí)，P與v成 ，如汽車(chē)勻加速行駛時(shí)，速度增大，功率也增大

5、反比正比正比3平均功率和瞬時(shí)功率：(1)平均功率：時(shí)間t內(nèi)功率的平均值，計(jì)算公式有： (2)瞬時(shí)功率：某一時(shí)刻功率的瞬時(shí)值，能精確地描述做功的快慢，計(jì)算公式有：P ，其中v為瞬時(shí)速度，當(dāng)F與v夾角為時(shí)，PFvcos .Fv返回要點(diǎn)提煉1 機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析所以機(jī)車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)a0，F(xiàn)Ff，PFvmFfvm，這一啟動(dòng)過(guò)程的vt圖象如圖所示，其中vm三、機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式2 機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析以恒定功率加速直線到勻速（過(guò)程同上）所以機(jī)車(chē)在勻加速運(yùn)動(dòng)中達(dá)到最大速度v0時(shí)，F(xiàn)Ffma，PFv0， ，v0繼續(xù)增大到vm，加速度逐漸減小到零，最后仍有vm ，做勻速運(yùn)動(dòng)這一運(yùn)

6、動(dòng)過(guò)程的vt圖象如圖所示 說(shuō)明(1)以恒定加速度啟動(dòng)時(shí)，勻加速結(jié)束時(shí)速度并未達(dá)到最大速度vm.(2)兩種啟動(dòng)方式最終最大速度的計(jì)算均為vm 返回一、對(duì)功率的理解例1關(guān)于功率，下列說(shuō)法正確的是()A功率是描述力對(duì)物體做功多少的物理量B力做功時(shí)間越長(zhǎng)，力的功率一定越小C力對(duì)物體做功越快，力的功率一定越大D力F越大，速度v越大，瞬時(shí)功率就越大C做功快慢解析返回典例精析例2 如圖所示，質(zhì)量為m2 kg的木塊在傾角37的斜面上由靜止開(kāi)始下滑(假設(shè)斜面足夠長(zhǎng))，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10m/s2，求：(1)前2 s內(nèi)重力做的功；(2)前2 s內(nèi)

7、重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬時(shí)功率二、功率的計(jì)算(1)以物塊為研究對(duì)象，合外力F合mgsin mgcos 4 N加速度：前2 s內(nèi)的位移重力做功解析重力力的方向的位移例2 如圖所示，質(zhì)量為m2 kg的木塊在傾角37的斜面上由靜止開(kāi)始下滑(假設(shè)斜面足夠長(zhǎng))，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10m/s2，求：(1)前2 s內(nèi)重力做的功；(2)前2 s內(nèi)重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬時(shí)功率重力力的方向的位移(2) 前2 s內(nèi)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瞬時(shí)功率Pmg v sin 48 W解析

8、返回針對(duì)訓(xùn)練 水平恒力F作用在一個(gè)物體上，使該物體由靜止沿光滑水平面在力的方向上移動(dòng)距離l，恒力F做的功為W1，平均功率為P1；再用同樣的水平恒力F作用在該物體上，使該物體在粗糙的水平面上在力的方向上由靜止移動(dòng)距離l，恒力F做的功為W2，平均功率為P2，下列選項(xiàng)正確的是()AW1P2 BW1W2，P1P2CW1W2，P1P2 DW1W2，P1P2解析返回三、機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題例3 一輛重5 t的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80 kW.汽車(chē)從靜止開(kāi)始以加速度a1 m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車(chē)受的阻力為車(chē)重的0.06倍(g取10 m/s2)求：(1)汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間(2)汽車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，5 s

9、末和15 s末的瞬時(shí)功率牽引力恒定（勻加速結(jié)束）(1) 由牛頓第二定律得FFfma10 s末發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率解析例3 一輛重5 t的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80 kW.汽車(chē)從靜止開(kāi)始以加速度a1 m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車(chē)受的阻力為車(chē)重的0.06倍(g取10 m/s2)求：(1)汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間(2)汽車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，5 s末和15 s末的瞬時(shí)功率(2) 5 s末汽車(chē)還處于勻加速運(yùn)動(dòng)階段15 s末汽車(chē)已經(jīng)達(dá)到了額定功率P額80 kW解析返回功率定義：PW/t功率與速度機(jī)車(chē)的啟動(dòng)問(wèn)題公式：PFv平均功率和瞬時(shí)功率以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)返回課堂小結(jié)F一定時(shí)，P、v成正比BC

10、描述做功快慢的物理量1(對(duì)功率的理解)關(guān)于功率，下列各種說(shuō)法中正確的是()A功率大說(shuō)明物體做功多B功率小說(shuō)明物體做功慢C單位時(shí)間內(nèi)做功越多，其功 率越大D由PFv可知，機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)速度 越大，功率一定越大自我檢測(cè)2(功率的計(jì)算)質(zhì)量m3 kg的物體，在水平力F6 N的作用下，在光滑水平面上從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3 s，求：(1)力F在t3 s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率(2)在3 s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率物體的加速度3s末瞬時(shí)速度物體的平均速度3s末F的瞬時(shí)功率3(機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題)在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)的額定功率為100 kW，質(zhì)量為10 t，設(shè)阻力恒定，且為車(chē)重的0.1倍，求：(g取10 m/s2)(1)汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所能達(dá)到的最大速度(2)若汽車(chē)以0.5 m/s2的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？(3)若汽車(chē)以不變的額定功率從靜止啟動(dòng)，當(dāng)汽車(chē)的加速度為2 m/s2時(shí)，速度為多大？(1)當(dāng)汽車(chē)速度最大時(shí)，F(xiàn)1Ff=0.1mg勻加速結(jié)束(2)汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò) 程中F2Ffma21.5104 N解析3(機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題)在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)的額定功率為100 kW，質(zhì)量為10 t，設(shè)阻力恒定，且為車(chē)重的0.1倍