物理人教版必修二 第七章 第三节《功率》课件

欢迎进入物理课堂 第三节功率 学习目标 1 理解功率的概念 知道平均功率和瞬时功率 2 掌握平均功率和瞬时功率的计算方法 3 知道机械的额定功率和实际功率的区别 重点难点 1 平均功率和瞬时功率的计算方法 2 机车两种方式启动问题的求解 快慢 瓦特 瓦 5 额定功率和实际功率 1 额定功率 电动机 内燃机等动力机械在 条件下可以长时间工作的 功率 2 实际功率 电动机 内燃机等动力机械工作时 的功率 说明 实际输出功率一般情况下小于额定功率 但在特殊情况下 如汽车越过障碍时 可以使实际功率在短时间内大于额定功率 正常 最大 实际消耗 Fl Fv 成功发现1 一个力对物体做功的功率 等于这个力与物体运动速度的乘积 即P Fv 2 若v是物体的平均速度 则P Fv对应时间t内的 功率 若v是瞬时速度 则P表示该时刻的 功率 平均 瞬时 1 平均功率和瞬时功率的比较 2 对P W t与P Fv的理解 1 P W t是功率的定义式 适用于任何情况下功率的计算 一般用于求解平均功率 2 P Fv 适用于F与v同向的情况 但如果二者夹角为 则用P Fvcos 来计算功率 P Fvcos 既适用于求平均功率 也适用于求瞬时功率 计算瞬时功率时 要注意F v 的瞬时对应关系 3 P Fv中三个量的制约关系 2012 泰州中学高一检测 如图7 3 1所示 质量为m 2kg的木块在倾角 37 的斜面上由静止开始下滑 木块与斜面间的动摩擦因数为0 5 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 求 1 前2s内重力做的功 2 前2s内重力的平均功率 3 2s末重力的瞬时功率 图7 3 1 答案 见精讲精析 方法总结 在求解功率时应注意 1 若求平均功率 还需明确是求哪段时间内的平均功率 一般用公式P W t来计算 2 若求瞬时功率 需明确是哪一时刻或哪一位置 再确定该时刻或该位置的速度 应用公式P F v 如果F v不同向 用P F vcos 计算 vcos 为v在F方向的分速度 变式训练1 质量相同的A B两球 分别从同一高度以不同的初速度水平抛出 A球初速度vA小于B球初速度vB 不计空气阻力 则从抛出到落地过程中有 A 重力对A球做功的平均功率小些B 重力对A B两球做功的平均功率相同C 落地时B球重力的瞬时功率较大D 落地时A B两球重力的瞬时功率相等 故机车达到最大速度时a 0 F Ff P Fvm Ffvm 这一启动过程的v t图象如图7 3 2所示 图7 3 2 特别提醒 以上分析只是针对在水平面上启动的情况 当汽车在斜面上启动 速度达到最大值时 根据平衡条件确定牵引力与阻力的关系 2012 莆田一中高一检测 质量为m 5 103kg的汽车在水平公路上行驶 阻力是车重的0 1倍 让车保持额定功率为60kW 从静止开始行驶 求 g取10m s2 1 汽车达到的最大速度vm 2 汽车车速v1 2m s时的加速度 答案 1 12m s 2 5m s2 变式训练2 2012 宁德高一检测 质量为m的汽车 其发动机额定功率为P 当它开上一个倾角为 的斜坡时 受到的阻力为车重力的k倍 则车的最大速度为 阻力不包括重力的分力 特别提醒 机车以恒定加速度启动时 匀加速结束时的速度 并未达到整个过程的最大速度vm 2012 太原五中高一月考 质量为m 4 0 103kg的汽车 发动机的额定功率为P 40kW 汽车从静止开始以a 0 5m s2的加速度行驶 所受阻力F阻 2 0 103N 则汽车匀加速行驶的最长时间为多少 汽车可能达到的最大速度为多少 答案 20s20m s 易误警示 把汽车在匀加速运动过程中的最大速度当成汽车匀速运动的速度是解答本题时易犯的错误 变式训练3 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物 当重物的速度为v1时 起重机的有用功率达到最大值P 以后起重机保持该功率不变 继续提升重物 直到以最大速度v2匀速上升为止 物体上升的高度为h 则整个过程中 下列说法正确的是 经典案例 10分 跳绳是一种健身运动 设某运动员的质量是50kg 她一分钟跳绳180次 假定在每次跳跃中 脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2 5 求该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率 g取10m s2 精巧点拨 注意人在一个周期中 只有上升阶段才克服重力做功 图7 3 4 答案 75W 规律总结 在周期性运动中 某物理量在一段时间 远大于周期 内的平均值与该物理量在一个周期内的平均值相等 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全