高一物理多媒体课件：第3节功率鲁科版必修2

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高一物理多媒体课件：第,3,节功率鲁科版必修,2,1,2,1.,知道功率的物理意义，定义式。,2.,理解功率的导出式,P=Fv,的物理意义，并能利用两个公式进行计算。,3.,理解平均功率和瞬时功率的物理意义并能利用公式进行计算。,3,4,比较上述两种情况下，做相同的功，挖掘机用时要少一些。或者说在相同的时间内，挖掘机做的功多些。,可见，做功的快慢不仅与做功的多少有关，还与做这些功所耗费的时间有关。,5,一、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=,3.,功率的物理意义：表示物体做功快慢的物理量。,6,功率是标量，表示做功过程中能量转化的快慢。,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,技术上常用千瓦（,kW,）作为功率的单位，,1kW,1000W,。,7,例,1.,关于功率，下列说法中正确的是（）,A,、功率是说明做功多少的物理量,B,、功率是说明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,8,1.,某人用同一水平力,F,先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进,s,距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进,s,距离，若先后两次拉力做的功为,W,1,和,W,2,，拉力做功的功率是,P,1,和,P,2,，则,(),A.W,1,=W,2,，,P,1,=P,2,B.W,1,=W,2,，,P,1,P,2,C.W,1,W,2,，,P,1,P,2,D.W,1,W,2,，,P,1,=P,2,B,9,2.,一台抽水机每秒能把,30kg,的水抽到,10m,高的水塔上，不计额外功的损失，这台抽水机输出的功率是多大？如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功？,解,:m=30 kg h=10 m t=1800 s,由功,W=,mgh,得,W=30,10,10J=3,10,3,J,这台抽水机的输出功率为,由,P=W/t,得,P,=3,10,3,/1 W=3,10,3,W,它半小时能做功,W=Pt=3,10,3,1800J=5.4,10,6,J,10,二、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？,W=FS,P=,v=S/t,P=Fv,11,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？,scos,v,vcos,12,三、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。,13,2.,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。,14,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。,15,四、平均功率和瞬时功率,在长跑中，人做功的功率是变化的,16,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。,17,1.,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,表述，,v,是瞬时速度。,18,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=gt,2,得,h=,10,5,2,m=125m,根据做功公式,W=Fs,得,W=mgh=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=mgv=20,40W=800W,19,例,3.,某型号汽车发动机的额定功率为,60kW,，在水平路面上行驶时受到的阻力是,1800N,，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果行驶速度只有,54km/h,，发动机输出的实际功率是多少？,解,:,知,P=6,10,4,W,，,F,阻,=1800N,，,v=54km/h=15m/s,汽车匀速行驶时,有,F,牵,=F,阻,(1),由公式,P=Fv,得,v=P/F,阻,=33.3m/s=120km/h,(2),当以较低的速度行驶时，,v=54km/h=15m/s,P=Fv=27kW,20,五、汽车两种启动方式的讨论,1.,功率,P,恒定,由,P=Fv,可知，,v,增大，,F,减小,由,F-f=ma,知，,a,减小，,v,增加的慢了但仍继续增加，,F,减小，,a,进一步减小，当,a=0,时，即,F=f,时，速度达到最大,v,m,2.,加速度,a,恒定,由,F-f=ma,知,F,恒定，根据,P=Fv,，,v,逐渐增大，则,P,逐渐增大，当达到额定功率时，,P,不能再增大，匀加速阶段结束。再往后，,v,继续增大，,P,不变，,F,减小，,a,开始减小，直到,a=0,时，,F=f,，速度达到最大,v,m,21,汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，为什么呢,?,22,例,4.,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,23,3.,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,24,4.,额定功率为,80kW,的汽车，在水平长直公路上行驶时最大速度可达,20m/s,汽车质量为,2,10,3,kg,。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度可达,2m/s,2,。设运动过程中阻力大小不变，试求：,（,1,）汽车运动时所受阻力,f,；,（,2,）汽车匀加速运动过程可持续的时间,t,；,（,3,）汽车启动后，发动机在第三秒末的瞬时功率,P,3,。,25,解,：（,1,）当,F=f,时，,a=0,由,P=Fv=f v,m,所以,f=P,额,/v,m,=4,10,3,N,(2),根据牛顿运动定律,F-f=ma,得,F=f+ma=8,10,3,N,设汽车刚达到额定功率时速度为,v,m,汽车匀加速运动的时间为,t,由,P,额,=Fv,m,得,v,m,=10m/s,v,m,=at,t,=5s,(3),汽车第,3s,末仍在做匀加速运动,则,v,3,=at,3,=2,3m/s=6m/s,P,3,=Fv,3,=4.8,10,4,W,26,功率是,反映力对物体做功快慢,的物理量。,功与完成这些功所用时间的比叫做,功率,。,即,功率,=,功,/,所用时间,定义式：,P=W/t,功率单位：瓦特,(W),换算关系,：,1W=1,J/S,27,平均功率：,=F,v,（是表示在某一段时间内输出,的功率）,P=W/t=F,s/t,也是,表示平均功率。,瞬时功率：,P=F,v,（是表示在某一时刻所输出的功率）,v,表示瞬时速度。,额定功率：,是机器在正常工作情况下的最大输出功率。,