人教版物理必修2%E3%80%8073功率(共29張PPT)

1、 一一臺(tái)耕地機(jī)一臺(tái)耕地機(jī)一天能耕地天能耕地約約 20畝畝田地田地 一一頭牛一天能頭牛一天能耕地耕地 5 畝畝田地田地 一一部收割機(jī)一部收割機(jī)一天能收割天能收割數(shù)十畝數(shù)十畝水稻水稻 一一個(gè)農(nóng)民一天個(gè)農(nóng)民一天能收割能收割一畝一畝水稻水稻抽水機(jī)抽水抽水機(jī)抽水人挑水人挑水WPt 1. 定義定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值，叫作功率功與完成這些功所用時(shí)間的比值，叫作功率。 2. 公式公式： 1 W1 J/s3. 物理物理意義：意義：反映物體做功的快慢。反映物體做功的快慢。4. 單位單位：瓦特瓦特（國際單位制）（國際單位制）,簡稱瓦，符號(hào)簡稱瓦，符號(hào)是是 W5. 功率功率是標(biāo)量是標(biāo)量長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率

2、為數(shù)長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率為數(shù)10W10W，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員可達(dá)，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員可達(dá)1kW1kW長時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百瓦長時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百瓦鯨游動(dòng)時(shí)功率可達(dá)鯨游動(dòng)時(shí)功率可達(dá)350kW350kW小汽車的功率為數(shù)十小汽車的功率為數(shù)十千瓦至兩百千瓦千瓦至兩百千瓦高速列車的功率可達(dá)數(shù)萬高速列車的功率可達(dá)數(shù)萬kWkW萬噸豪華游輪的功率萬噸豪華游輪的功率可達(dá)可達(dá)1 1萬萬kWkW以上以上一個(gè)物體在水平一個(gè)物體在水平恒力恒力 F 的的作用下，以作用下，以速度速度 v 勻速勻速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)了一段了一段時(shí)間時(shí)間 t，在這，在這段段時(shí)間時(shí)間 t 內(nèi)恒力內(nèi)恒力 F 做功做功的的功率多大功率多大? ?FvFtWPt

3、WFs FsPt svt PFv 平均功率：平均功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均平均快慢快慢瞬時(shí)功率：瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢表示在某一時(shí)刻做功的快慢分別可以用哪個(gè)公式求平均功率和瞬時(shí)功率？分別可以用哪個(gè)公式求平均功率和瞬時(shí)功率？WPt PFv 1. 求求平均功率平均功率（v 是是平均速度）平均速度）2. 求求瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率（v 是是瞬時(shí)速度）瞬時(shí)速度）比較常用比較常用WPt PFv PFv 1. 質(zhì)量質(zhì)量為為 2 kg 的物體，受到的物體，受到 24 N 的豎直向上的拉力作用，的豎直向上的拉力作用，由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)了由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)了 5 s，求求： (

4、取取 g10 m/s2)(1) 5 s 內(nèi)拉力對(duì)物體所做的內(nèi)拉力對(duì)物體所做的功；功；(2) 5 s 內(nèi)拉力的平均功率內(nèi)拉力的平均功率；(3) 5 s 末拉力的末拉力的瞬時(shí)功率。瞬時(shí)功率。解解：首先分析物體的受力情況，如圖首先分析物體的受力情況，如圖 所所示，其中示，其中 F 為為拉力拉力，mg 為重力，物體受一個(gè)大小為為重力，物體受一個(gè)大小為 4 N 的合力，方向的合力，方向向上由向上由牛頓第二定牛頓第二定律得物體的律得物體的加速度加速度(2) 5 s 內(nèi)拉力的平均功率為內(nèi)拉力的平均功率為 P F v 245 W120 W(3) 5 s 末拉力的瞬時(shí)功率末拉力的瞬時(shí)功率為為 PFv2410 W

5、240 W(1) 5 s 內(nèi)拉力內(nèi)拉力 F 對(duì)物體所做的功對(duì)物體所做的功為為 WFs2425 J600 J 1. 質(zhì)量質(zhì)量 m = 2 kg 的的木塊在傾角木塊在傾角為為 37的的斜面斜面上由上由靜止開始靜止開始下滑，木塊與斜面間的下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為 0.5。已知：。已知：sin37 = 0.6，cos 37= 0.8，g = 10 m/s2。求：。求：（1）前前 2 s 內(nèi)內(nèi)重力做的功。重力做的功。（2）前前 2 s 內(nèi)內(nèi)重力的平均功率。重力的平均功率。（3）2 s 末末重力的瞬時(shí)功率。重力的瞬時(shí)功率。（1）48 J（2）24 W（3）48 W額定功率：額定功率：是

6、指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，機(jī)是指機(jī)器正常工作時(shí)的最大輸出功率，機(jī)器銘牌上會(huì)有標(biāo)記。器銘牌上會(huì)有標(biāo)記。實(shí)際功率：實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。中實(shí)際輸出的功率。實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短時(shí)間內(nèi)使實(shí)際功率略大于額定功率，不允許長時(shí)間超過額定功率使實(shí)際功率略大于額定功率，不允許長時(shí)間超過額定功率工作。工作。汽車汽車加速運(yùn)動(dòng)的情況有兩種加速運(yùn)動(dòng)的情況有兩種：PFv 1. 以以額定功率額定功率 P額額 啟動(dòng)啟動(dòng);2. 在在恒定的牽引力恒定的牽引力 F 作用下啟動(dòng)。作用下啟動(dòng)。v vP PF F額額牽牽 m

7、 mf fF Fa a阻阻牽牽 mPvf 額額阻阻v vP PF F額額牽牽 m mf fF Fa a阻阻牽牽 vmvtO例例 2. 汽車汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為為 60 kW，車的質(zhì)量為，車的質(zhì)量為 5 t，在在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的的 0.1 倍倍，g = 10 m/s2。汽車汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后:(1) 汽車汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？所能達(dá)到的最大速度是多大？(2) 當(dāng)當(dāng)汽車的加速度汽車的加速度為為 2 m/s2 時(shí)時(shí)速度多大？速度多大？(3) 當(dāng)當(dāng)汽車的速度汽車的速度為為 6 m/s 時(shí)時(shí)加速

8、度多大？加速度多大？(1) 12 m/s(2) 4 m/s(3) 1 m/s21. 沒有沒有達(dá)到最大速度時(shí)，有瞬時(shí)達(dá)到最大速度時(shí)，有瞬時(shí)加速度加速度2. 達(dá)到達(dá)到最大速度時(shí)，最大速度時(shí)，a = 0 注意：注意：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率而不是指合外而不是指合外力或阻力的功率。力或阻力的功率。mPPvFf額額額額牽牽阻阻Ffma牽牽阻阻PFv 額額牽牽2. 一輛質(zhì)量為一輛質(zhì)量為 2 t 的的農(nóng)用汽車農(nóng)用汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率額定功率為為 30 kW，它在，它在水平水平路面上行駛路面上行駛時(shí)能達(dá)到的最大時(shí)速時(shí)能達(dá)到的最大時(shí)速為為 54 km/h。若汽車以額定功率

9、從靜止開始加速，當(dāng)。若汽車以額定功率從靜止開始加速，當(dāng)其其 速速度達(dá)度達(dá) v = 36 km/h 時(shí)時(shí)的瞬時(shí)加速度是多大？的瞬時(shí)加速度是多大？0.5 m/s2加速度加速度 a一定一定v = at牽引力不變牽引力不變達(dá)到最大達(dá)到最大速速度度 vmPFv v Fa保持保持 P額額 繼續(xù)繼續(xù)加速加速F f 速度速度 v功率功率 P例例3. 一一輛汽車的額定功率為輛汽車的額定功率為 100 kW，質(zhì)量為，質(zhì)量為 1.0104 kg，設(shè)阻力恒為車重的，設(shè)阻力恒為車重的 0.1 倍，取倍，取 g10 m/s2。(1) 若若汽車保持恒定功率運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)后能達(dá)到汽車保持恒定功率運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)后能達(dá)到的最大的最大速度

10、速度是多大？是多大？(2) 若若汽車保持以汽車保持以 0.5 m/s2 的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，其，其勻加勻加速運(yùn)動(dòng)能維持多長時(shí)間？當(dāng)汽車行駛的速運(yùn)動(dòng)能維持多長時(shí)間？當(dāng)汽車行駛的速度為速度為 8 m/s 時(shí)，時(shí)，汽車的加速度有多大汽車的加速度有多大？1. 功功 率率 2. 功率與速度功率與速度的關(guān)系的關(guān)系平均功率與瞬時(shí)功率平均功率與瞬時(shí)功率額定功率與實(shí)際功率額定功率與實(shí)際功率 3. 汽車的功率汽車的功率 以以額定功率額定功率 P額額 啟動(dòng)啟動(dòng)以恒定的以恒定的牽引力牽引力 F 啟動(dòng)啟動(dòng)1. 一一個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，在個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，在第第 1 s 內(nèi)內(nèi)重力做功為重力做功為W

11、1，在，在第第 2 s 內(nèi)內(nèi)重力做功重力做功為為 W2，在，在第第 1 s 末末重力的瞬重力的瞬時(shí)功率時(shí)功率為為P1，在，在第第2 s 末末重力的重力的瞬時(shí)功率瞬時(shí)功率P2，則，則W1 :W2 及及 P1 : P2 分別等于分別等于 ( )A. 1:1 1:1 B. 1:2 1:3 C. 1:3 1:2 D. 1:4 1:2 C 2. 質(zhì)量質(zhì)量 4 t 的的機(jī)車，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率機(jī)車，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為為 100 kW，運(yùn)動(dòng)阻力恒運(yùn)動(dòng)阻力恒為為 2103 N，試，試求：求：(1) 當(dāng)當(dāng)機(jī)車由靜止開始機(jī)車由靜止開始以以 0.5 m/s2 的的加速度沿水平軌道做加速度沿水平軌道做勻加速直線

12、運(yùn)動(dòng)的過程中，能達(dá)到的最大速度和達(dá)到該勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，能達(dá)到的最大速度和達(dá)到該最大速度所需的時(shí)間最大速度所需的時(shí)間。(2) 若若機(jī)車保持額定功率不變行駛，能達(dá)到的最大速度以機(jī)車保持額定功率不變行駛，能達(dá)到的最大速度以及速度及速度為為 10 m/s 時(shí)時(shí)機(jī)車的加速度機(jī)車的加速度。(1) 25 m/s 50 s(2) 50 m/s 2 m/s2 3. 質(zhì)量為質(zhì)量為 5 t 的汽車，額定功率為的汽車，額定功率為 P = 90 kW，設(shè)，設(shè)汽車運(yùn)汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力恒為車重動(dòng)時(shí)阻力恒為車重的的 0.05 倍。倍。( g = 10 m/s2 )(1) 求求汽車沿水平道路行駛的最大汽車沿水平道路行駛的最

13、大速度速度；(2) 設(shè)設(shè)汽車由靜止起沿水平道路做勻加速汽車由靜止起沿水平道路做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度度 a = 0.4 m/s2，求，求汽車維持這一加速度行駛的最長汽車維持這一加速度行駛的最長時(shí)間。時(shí)間。解：解：(1)m = 5000 kg P = 9.0104 W f = kmg = 0.05500010 = 2.5103 N Pm= f vm vm = Pm / f = 9.0104 / (2.5103 ) m/s = 36 m/s vtv1at2vmt1O(2) 汽車汽車做勻加速做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)完畢完畢時(shí)，功率時(shí)，功率達(dá)到達(dá)到最大輸出功最大輸出功率，有率，有: F = f + ma = 4.5103 N v = Pm / F = 9.0104 /(4.5103 ) m/s = 20 m/s t = v/a = 50 s錯(cuò)誤解法錯(cuò)誤解法: vm = at t = vm/a = 90 s 4. 額定功率為額定功率為 80 kW 的的汽車，在水平長直公路上行駛時(shí)最大汽車，在水平長直公路上行駛時(shí)最大速度可速度可達(dá)達(dá) 20 m/s，汽車質(zhì)量，汽車質(zhì)量為為 2103 kg 。如果汽車從靜止開。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度可始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度可達(dá)達(dá) 2 m/s2 。設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中阻力。設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中