高中物理 第一章 功和功率《1_3 功率》（讲授式）课件 鲁科版必修21

第 3节 功 率 不 论 是 人 力 直 接 做 功 ， 还 是 使 用 牛 、 马 等 畜 力 做 功 ， 或 者 是 利 用 机 械来 做 功 ， 人 们 不 仅 关 注 做 功 的 多 少 ， 还 十 分 关 注 做 功 的 快 慢 做 功 快 慢 有 快 慢 之 分 ,如 何 比 较 做 功 快 慢 ? 时 ， 时 间 短 则 做 功 快乙甲 WW 时 ， 做 功 多 则 做 功 快t = t甲 乙控 制 变 量 法 : 甲 乙 丙 砖 数 （ 块 ） 120 120 105做 功 （ 焦 ） 120m gh 120m gh 105mgh时 间 （ 分 ） 30 60 35甲 、 乙 、 丙 做 功 谁 最 快 ？ 谁 最 慢 ？ 为 什 么 ？ 甲 、 乙 、 丙 每 分 钟 做 功 分 别 是 4m gh、 2m gh、 3m gh 单 位 时 间 内 做 的 功 反 映 物 体 做 功 的 快 慢 程 度 。 一 、 功 率 的 含 义1.功 率 的 定 义 ： 功 跟 完 成 这 些 功 所 用 时 间 的 比 值 ， 叫 做 功 率2.功 率 的 公 式 ： P Wt3.功 率 的 物 理 意 义 ： 反 映 物 体 做 功 快 慢 的 物 理 量 。比 值 法 还 有 哪 些 学 过 的 物理 量 也 是 用 比 值 法定 义 的 ？ 4.功 率 是 标 量5.功 率 的 单 位 ： 在 国 际 单 位 制 中 ， 功 率 的 单 位 是 瓦 特 ， 简 称 瓦 ，符 号 是 W， 1W 1J/s常 用 的 单 位 还 有 千 瓦 （ kW） ， 1kW 1000W。一 、 功 率 的 含 义 长 时 间 运 动 时 人 的 功 率 为 数10W， 优 秀 运 动 员 可 达 1kW 长 时 间 运 动 马 的 功 率 为 数 百 瓦 鲸 游 动 时 功 率 可 达 350kW小 汽 车 的 功 率 为 数 十千 瓦 至 两 百 千 瓦 高 速 列 车 的 功 率 可 达 数 万 kW 万 吨 豪 华 游 轮 的 功 率 可达 1万 kW以 上小 资 料 例 1.关 于 功 率 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ ）A.功 率 是 表 示 力 做 功 多 少 的 物 理 量B.功 率 是 表 示 力 做 功 快 慢 的 物 理 量C.做 功 时 间 越 长 ， 功 率 一 定 越 小D.力 做 功 越 多 ， 功 率 一 定 越 大 B一 、 功 率 的 含 义 1、 下 列 说 法 中 正 确 的 是 （ ）A、 物 体 做 的 功 越 多 ， 则 功 率 就 越 大B、 物 体 做 功 的 时 间 越 短 ， 则 功 率 越 大C、 在 相 同 的 时 间 内 做 的 功 越 多 ， 功 率 越 大D、 功 率 越 大 ， 则 做 功 越 多练 习 C WP t 功做 功 所 用 时 间 2.一 架 起 重 机 在 5min内 把 60000N的 重 物 匀 速 举 高 25m， 它 的功 率 是 多 少 kW？练 习 W=FL F=GWP t FLP t 5kWGLP t 二 、 功 率 与 力 、 速 度 的 关 系 F v用 水 平 力 F推 物 体 ， 让 物 体 以 速 度 v做 匀 速 直 线 运 动 ， 力 F对 物 体做 功 的 功 率 是 多 少 呢 ？P t WW Fscos P FvcosP tFscosv ts 如 果 F与 v成 任 意 角 度 ， 那 么 功 率 与 力 、 速 度 的 关 系 又 会 怎 样 呢 ？P Fvcos二 、 功 率 与 力 、 速 度 的 关 系 三 、 额 定 功 率 和 实 际 功 率1 额 定 功 率 ： 是 指 机 器 长 时 间 工 作 时 的 最 大 允 许 功 率 ， 也 就 是机 器 铭 牌 上 的 标 称 值 ， 这 个 功 率 叫 做 额 定 功 率 。 2.实 际 功 率 ： 是 指 机 器 在 工 作 中 实 际 输 出 的 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 过 额 定 功 率 。三 、 额 定 功 率 和 实 际 功 率 说 明 :在 日 常 生 活 中 ， 我 们 经 常 说 某 台 机 器 的 功 率 ， 或 某 物 体 做功 的 功 率 ， 实 际 上 是 指 某 个 力 对 物 体 做 功 的 功 率 。 例 如 ： 汽 车 的功 率 就 是 汽 车 牵 引 力 的 功 率 ， 起 重 机 吊 起 货 物 的 功 率 就 是 钢 绳 拉力 的 功 率 。三 、 额 定 功 率 和 实 际 功 率 四 、 平 均 功 率 和 瞬 时 功 率在 长 跑 中 ， 人 做 功 的 功率 是 变 化 的 即 使 是 同 一 个 力 做 功 ， 做 功 的 功 率 也 可 能 是 变 化 的 ， 在 一 段 时 间 内力 对 物 体 做 功 的 功 率 ， 实 际 上 是 这 段 时 间 内 力 对 物 体 做 功 的 平 均 值 ，即 平 均 功 率 。四 、 平 均 功 率 和 瞬 时 功 率 1.平 均 功 率 ：物 体 在 一 段 时 间 内 做 功 的 功 率 的 平 均 值 称 为 平 均 功 率 。 描 述 在一 段 时 间 内 做 功 的 平 均 快 慢 ， 通 常 用 P=W/t来 表 示2.瞬 时 功 率 ：物 体 在 某 一 时 刻 的 功 率 叫 做 瞬 时 功 率 。 表 示 在 某 一 时 刻 做 功的 快 慢 ， 用 P=Fv表 示 ， v是 瞬 时 速 度 。当 t 表 示 一 段 时 间 时 ，此 式 表 示 平 均 功 率当 t 很 短 很 短 时 ， 此 式 表示 瞬 时 功 率四 、 平 均 功 率 和 瞬 时 功 率 例 2一 物 体 自 某 一 高 度 处 做 自 由 落 体 运动 ， 经 5s落 地 ， 其 质 量 为 m=2kg，问 ：（ 1） 在 5s内 重 力 的 平 均 功 率 为 多 大 ？（ 2） 在 4s末 ， 重 力 的 瞬 时 功 率 为 多少 ？ 【 解 析 】(1)物 体 做 自 由 落 体 运 动 ， 由 h= gt2得 h= 10 52m=125m根 据 做 功 公 式 W=Fs 得 W=m gh=2500J由 P=W/t 得 平 均 功 率 P=500W(2)由 v=gt 得 4s末 的 速 度 v=40m/s由 瞬 时 功 率 P=Fv得P=m gv=20 40W=800W12 12 当 F=F阻 时 ，a 0 ， v达 到 最大 保 持 vm匀 速v FvP amFF阻 vm F阻P加 速 度 逐 渐 减 小 的变 加 速 直 线 运 动 匀 速 直线 运 动1、 汽 车 以 恒 定 功 率 启 动五 、 机 车 的 两 种 启 动 方 式 注 ： 机 车 以 恒 定 功 率 启 动 的 v-t图 象 如 下 所 示 ： 先 做 加 速 度 逐渐 减 小 的 变 加 速 直 线 运 动 ， 最 终 以 最 大 速 度 做匀 速 直 线 运 动 。vm vmF阻P额v tO五 、 机 车 的 两 种 启 动 方 式 2、 汽 车 以 恒 定 加 速 度 启 动当F= F阻时，a0 ，v达到最大 保持vm匀速FvP额amFF阻v vmF阻P额加 速 度 逐 渐 减 小 的 变加 速 直 线 运 动 匀 速 直 线 运 动amFF阻Fv PF v 当P= P额时，保持P额 继 续 加 速匀 加 速 直 线 运 动五 、 机 车 的 两 种 启 动 方 式 v tOvm注 ： 机 车 以 恒 定 加 速 度 启 动 的 v t图 象 如 图 所 示 :先 做 匀 加 速直 线 运 动 ， 再 做 加 速 度 逐 渐 减 小 的 变 加 速 直 线 运 动 ， 最 终 以最 大 速 度 做 匀 速 直 线 运 动 。vm F阻P额五 、 机 车 的 两 种 启 动 方 式 例 3.按 额 定 功 率 行 驶 的 汽 车 ， 所 受 地 面 的 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 可 以 做 匀 加 速 运 动C 汽 车 加 速 行 驶 时 ， 加 速 度 逐 渐 减 小 ， 速 度 逐 渐 增 大D 汽 车 达 到 最 大 速 度 时 ， 所 受 合 力 为 零 CD 1.汽 车 上 坡 的 时 候 ， 司 机 必 须 换 挡 ， 其 目 的 是 （ ）A 减 小 速 度 ， 得 到 较 小 的 牵 引 力B 增 大 速 度 ， 得 到 较 小 的 牵 引 力C 减 小 速 度 ， 得 到 较 大 的 牵 引 力D 增 大 速 度 ， 得 到 较 小 的 牵 引 力 C课 堂 练 习 2.设 飞 机 飞 行 中 所 受 阻 力 与 其 速 度 的 平 方 成 正 比 ， 如 飞 机 以 速度 v匀 速 飞 行 时 ， 其 发 动 机 功 率 为 P， 则 飞 机 以 2v速 度 匀 速 飞 行时 ， 其 发 动 机 功 率 为 （ ）A.2P B.4PC.8P D.无 法 确 定 C 课 堂 练 习 3.下 列 关 于 汽 车 运 动 的 论 述 ， 不 正 确 的 是 ( )A.汽 车 以 额 定 功 率 启 动 后 做 变 加 速 运 动 ， 速 度 、 加 速 度 均 逐 渐 增 大B.汽 车 以 额 定 功 率 启 动 后 做 变 加 速 运 动 ， 速 度 逐 渐 增 大 ； 加 速 度 逐渐 减 小 ， 加 速 度 为 0时 ， 速 度 最 大C.汽 车 匀 速 行 驶 时 最 大 允 许 速 度 受 发 动 机 额 定 功 率 限 制 ， 要 提 高 最大 允 许 速 度 ， 必 须 增 大 发 动 机 的 额 定 功 率D.汽 车 在 水 平 路 面 上 以 额 定 功 率 P行 驶 ， 则 当 牵 引 力 F与 阻 力 f平 衡时 ， 汽 车 的 最 大 速 度 v m=P/f A课 堂 练 习 4.质 量 m 3kg的 物 体 ， 在 水 平 力 F 6 的 作 用 下 ， 在 光 滑 的 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 的 功 。（ 2） 力 F在 t 3s内 对 物 体 所 做 功 的 平 均 功 率 。（ 3） 力 F在 3s末 对 物 体 做 功 的 瞬 时 功 率 。 W FL F=m a 212L atW=54J 54W 18W3WP tP=Fvv=at P=Fat=36W课 堂 练 习