高一物理必修2-第七章-第三节-功率教学-ppt名师优质课获奖市赛课一等奖课件

邵阳市二中物理组谭伟卿第七章机械能守恒定律第三节功率第1页一台起重机甲在1min内把1吨货物匀速提到预定高度。另一台起重机乙在30s内把1吨货物匀速提到相同高度。1、这两个起重机对货物做功大小有什么关系？2、这两个起重机做功快慢有什么关系？3、你是怎么比较它们做功快慢？做功相同，时间越短，做功越快相同乙比甲快思索与讨论1第2页一台起重机甲在30s内把1吨货物匀速提升了10m。另一台起重机乙在30s内把1吨货物匀速提升了5m。1、这两个起重机对货物做功大小有什么关系？2、这两个起重机做功快慢有什么关系？3、你是怎么比较它们做功快慢？时间相同，做功越多，做功越快甲大于乙甲比乙快思索与讨论2经过上面两种比较做功快慢方法，你能得出求解物体做功快慢普通方法吗？第3页一、功率1．定义：功跟完成这些功所用时间比值，叫做功率．公式表示：2．物理意义：反应力对物体做功快慢。3.功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特，简称瓦，符号是W，1W＝1J/s功率是标量技术上惯用千瓦（kW）作为功率单位，1kW＝1000W．第4页第5页二、平均功率和瞬时功率即使是同一个力做功，做功功率也可能是改变，在一段时间内力对物体做功功率，实际上是这段时间内力对物体做功平均功率。1、平均功率：描述在一段时间内做功平均快慢2、瞬时功率：表示在某一时刻做功快慢t表示一段时间时，该式表示平均功率当t很短很短时，该式表示瞬时功率第6页功率另一个表示式∵W=FLcosαL/t=v∴P=w/t=Fvcosα三、功率与速度关系P=Fvcosα若v表示平均速度，则P表示平均功率若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率　第7页在作用力方向与运动方向一致时P=Fv思索与讨论1、当P一定时，F和v有什么关系？F与v成反比2、当F一定时，P和v有什么关系？P与v成正比3、当v一定时，F和P有什么关系？F与P成正比第8页P输=FVF为牵引力(P输≤P额)在日常生活中，我们经常说某台机器功率，或某物体做功功率，实际上是指某个力对物体做功功率。比如：汽车功率就是汽车牵引力功率，起重机调起货物功率就是钢绳拉力功率。机车牵引力功率即发动机输出功率（机车牵引力方向与运动方向一直是一致）第9页四、额定功率和实际功率1、额定功率：是指机器正常条件下能够长时间工作最大输出功率，也就是机器铭牌上标称值．2、实际功率：是指机器在工作中实际输出功率．3、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超出额定功率．第10页第11页第12页例1、物体A、B质量相同，A放在光滑水平面上，B放在粗糙水平面上，在相同力F作用下，由静止开始都经过了相同位移s，()A．力F对A做功较多，做功平均功率也较大B．力F对B做功较多，做功平均功率也较大C．力F对A、B做功和做功平均功率都相同D．力F对A、B做功相等，但对A做功平均功率较大FAAFBBD第13页例2：一质量为2kg物体从45m高处自由下落求：（1）前2s内重力功率（2）第2s末重力功率（3）第2s内重力功率拓展：若该物体从倾角为37˚固定光滑斜面顶端自由滑下，斜面高为20m，求物体滑到斜面低端时重力功率。第14页例3、质量m=3kg物体，在水平力F=6Ｎ作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：（1）力F在t=3s内对物体所做功。（2）力F在t=3s内对物体所做功平均功率。（3）在3s末力F对物体做功瞬时功率（1）54J（2）18W（3）36W第15页例4：在平直公路上以普通速度匀速行驶自行车所受阻力约为人和车重0.01倍，骑车人功率约为（）A.10-2kwB.10-1kwC.1kwD.10kwB第16页例6、设飞机飞行中所受阻力与其速度平方成正比，若飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则飞机以2v匀速飞行时，其发动机功率为（）A．2PB．4PC．8PD．无法确定C第17页例7、汽车发动机额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重0.1倍，g取10ｍ/s2，问：①汽车保持额定功率从静止起动后能到达最大速度是多少?②若汽车保持0.5ｍ/s2加速度从静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间?①12m/s②16s第18页例8．按额定功率行驶汽车，所受地面阻力保持不变，则[]A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B．汽车能够做匀加速运动C．汽车加速行驶时，加速度逐步减小，速度逐步增大D．汽车到达最大速度时，所受协力为零CD第19页思索：为何机动车上坡时通常速度要比在平地上行驶速度小得多呢？分析：依据P=W/t=FL/t=F•v∴F=P/VP一定，上坡时Fv则必须减小速度当机械发动机功率一定时，牵引力与速度成反比，所以能够经过减小速度来增大牵引力，也能够经过减小牵引力来提升速度。第20页：①增大牵引力方法有哪些？依据F=P输/VA、若P未到达额定功率，则能够保持V不变，增加输出功率。（加大油门）B、若P已到达额定功率，则能够减小速度。（换档）②牵引力不变汽车运动情况:FNGfA、作匀加速直线运动B、作匀速直线运动第21页变加速运动匀加速运动匀速运动fffFF2F1ABCvB=P额/F1vA=0vC=vm汽车先做匀加速运动，再做变加速运动。a=(F1-f)/m不变v=at↑P=F1v↑P=P额不变v↑F=P额/v　↓a=(F-f)/m　↓P=P额不变F2=P额/vm=fa=0　v=vm汽车以恒定加速度开启过程分析:FNGf第22页P=P额不变vF=P额/va=(F-f)/mP=P额不变F2=P额/vm=fa=0v=vm变加速运动匀速运动fffFF2F1ABCvA=0vC=vm汽车以恒定功率运动FNGf第23页小结：一、功率含义1.功率定义：功跟完成这些功所用时间比值叫做功率2.功率公式：P=w/t（适用求平均功率）3.功率物理意义：功率是表示做功快慢物理量4.功率单位：国际单位：瓦（w）惯用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）换算关系：1kw=1000w=1000J/s5.功率是标量，表示做功过程中能量转化快慢第24页二、功率与力、速度关系1.功率与力、速度关系推导2.公式：P=Fv（F与位移s或v同方向）（1）v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）（2）v是瞬时速度，P是瞬时功率（3）据P=Fv可得：F一定时，P∝vv一定时，P∝FP一定时，F∝3.推广式：P=Fvcosα（α为力F与瞬时速度v方向间夹角）第25页巩固练习1：起重机在4s内将Kg重水泥预制件吊起9.6m。（1）假如预制件是匀速上升，求起重机功率；（2）假如预制件是从静止开始匀加速上升，求起重机平均功率和最大功率。析与解：本题牵引力F未知，所以要依据预制件运动情况，先应用运动学和牛顿第二定律求出F。（1）匀速运动时，第26页所以平均功率为当牵引力F不变时，P和v成正比。速度最大时，瞬时功率也最大，所以最大功率为依据（2）匀加速上升时，第27页练习2：质量为5t汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动阻力恒为车重0.05倍。1.求汽车沿水平道路行驶最大速度?2.设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m/s2,求汽车维持这一加速度行驶最长时间(g=10m/s2)第28页练习3：质量是kg、额定功率为80kW汽车，在平直公路上行驶中最大速度为20m/s。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中阻力不变。求：（1）汽车所受阻力大小。（2）汽车做匀加速运动时间。（3）汽车匀加速时末速度。（4）3s末汽车瞬时功率。（5）汽车在匀加速运动中牵引力所做功。第29页