魯科版高中物理必修二第一章功和功率《1.3功率》課件(講授式)28張

1、第第3節(jié)節(jié) 功率功率不論是人力直接做功，還是使用牛、馬等畜力做功，或者是利用機(jī)械不論是人力直接做功，還是使用牛、馬等畜力做功，或者是利用機(jī)械來(lái)做功，人們不僅關(guān)注做功的多少，還十分關(guān)注做功的快慢來(lái)做功，人們不僅關(guān)注做功的多少，還十分關(guān)注做功的快慢做功快慢有快慢之做功快慢有快慢之分分, ,如何比較做功快慢如何比較做功快慢? ? 時(shí)時(shí)，時(shí)間短則做功快，時(shí)間短則做功快乙甲WW 時(shí)，時(shí)， 做功多則做功快做功多則做功快t= t甲甲乙乙控制變量法控制變量法: :甲甲乙乙丙丙 磚數(shù)（塊）磚數(shù)（塊）120120105做功（焦）做功（焦）120mgh120mgh105mgh時(shí)間（分）時(shí)間（分）306035甲、乙、

2、丙做功誰(shuí)最快？誰(shuí)最慢？為什么？甲、乙、丙做功誰(shuí)最快？誰(shuí)最慢？為什么？ 甲、乙、丙每分鐘做功分別是甲、乙、丙每分鐘做功分別是4mgh、2mgh、3mgh 單位時(shí)間內(nèi)做的功單位時(shí)間內(nèi)做的功反映物體做功的快慢程度。反映物體做功的快慢程度。一、功率的含義一、功率的含義1.功率的定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值，叫做功率功率的定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值，叫做功率2.功率的公式功率的公式：PWt3.功率的物理意義：反映物體做功快慢的物理量。功率的物理意義：反映物體做功快慢的物理量。比值法比值法還有哪些學(xué)過(guò)的物還有哪些學(xué)過(guò)的物理量也是用比值法理量也是用比值法定義的？定義的？4.功率功率是是標(biāo)量標(biāo)量

3、5.功率功率的單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)的單位：在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng) 瓦，瓦，符號(hào)是符號(hào)是W，1W1J/s常用的單位還有千瓦（常用的單位還有千瓦（kW），），1kW1000W。一、功率的含義一、功率的含義長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率為數(shù)長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百瓦長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)馬的功率為數(shù)百瓦鯨游動(dòng)時(shí)功率鯨游動(dòng)時(shí)功率可達(dá)可達(dá)350kW350kW小汽車(chē)的功率為數(shù)十小汽車(chē)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(chē)的功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)高速列車(chē)的功率可達(dá)數(shù)萬(wàn)kWkW萬(wàn)噸豪華游輪的功率可萬(wàn)噸豪華游輪的功

4、率可達(dá)達(dá)1 1萬(wàn)萬(wàn)kWkW以上以上小資料小資料例例1.關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是（關(guān)于功率，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.功率是表示力做功多少的物理量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功率是表示力做功快慢的物理量C.做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定越小做功時(shí)間越長(zhǎng)，功率一定越小D.力做功越多，功率一定越大力做功越多，功率一定越大B一、功率的含義一、功率的含義1、下列說(shuō)法中正確的是、下列說(shuō)法中正確的是 （ ）A、物體做的功越多，則功率就越大物體做的功越多，則功率就越大B、物體做功的時(shí)間越短，則功率越大、物體做功的時(shí)間越短，則功率越大C、在相同的時(shí)間內(nèi)做的功越多，功率越大、在相同的

5、時(shí)間內(nèi)做的功越多，功率越大D、功率越大，則做功越多、功率越大，則做功越多練習(xí)練習(xí)CWPt功功做功所用時(shí)間做功所用時(shí)間 2.一架起重機(jī)在一架起重機(jī)在5min內(nèi)把內(nèi)把60000N的重物勻速舉高的重物勻速舉高25m，它的，它的功率是多少功率是多少kW？練習(xí)練習(xí)W=FLF=GWPtFLPt5kWGLPt二、功率與力、速度的關(guān)系二、功率與力、速度的關(guān)系Fv用用水平力水平力F推物體，讓物體以速度推物體，讓物體以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，力做勻速直線運(yùn)動(dòng)，力F對(duì)物體對(duì)物體做功的功率是多少呢？做功的功率是多少呢？Pt WWFscosPFvcosPtFscosvts s如果如果F與與v成任意角度成任意角度，那么功率

6、與力、速度的關(guān)系又會(huì)怎樣呢？，那么功率與力、速度的關(guān)系又會(huì)怎樣呢？PFvcos二、功率與力、速度的關(guān)系二、功率與力、速度的關(guān)系三、額定功率和實(shí)際功率三、額定功率和實(shí)際功率1額定功率：是指機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)的最大允許功率，也就是額定功率：是指機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)的最大允許功率，也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱(chēng)值，這個(gè)功率叫做額定功率。機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱(chēng)值，這個(gè)功率叫做額定功率。2.實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。實(shí)際功率：是指機(jī)器在工作中實(shí)際輸出的功率。3.機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總機(jī)器不一定在額定功率下工作，機(jī)器正常工作時(shí)實(shí)際功率總是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)

7、際功率略大是小于或等于額定功率，機(jī)器只能在短暫時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率略大于額定功率，但不允許長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率。于額定功率，但不允許長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率。三、額定功率和實(shí)際功率三、額定功率和實(shí)際功率說(shuō)明說(shuō)明: :在日常生活中，我們經(jīng)常說(shuō)某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做在日常生活中，我們經(jīng)常說(shuō)某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對(duì)物體做功的功率。例如：汽車(chē)的功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對(duì)物體做功的功率。例如：汽車(chē)的功率就是汽車(chē)牽引力的功率，起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼繩拉功率就是汽車(chē)牽引力的功率，起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率。力的功率。三、額定功率和實(shí)際功率三、額定功率和實(shí)際功率四、平均功

8、率和瞬時(shí)功率四、平均功率和瞬時(shí)功率在長(zhǎng)跑中，人做功的功在長(zhǎng)跑中，人做功的功率是變化的率是變化的即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時(shí)間內(nèi)即使是同一個(gè)力做功，做功的功率也可能是變化的，在一段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的功率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均值，力對(duì)物體做功的功率，實(shí)際上是這段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均值，即平均功率。即平均功率。四、平均功率和瞬時(shí)功率四、平均功率和瞬時(shí)功率1.平均功率：平均功率：物體在一段時(shí)間內(nèi)做功的功率的平均值稱(chēng)為平均功率。物體在一段時(shí)間內(nèi)做功的功率的平均值稱(chēng)為平均功率。描述在描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢 ，通常用，通常用P=

9、W/t來(lái)表示來(lái)表示2.瞬時(shí)功率：瞬時(shí)功率：物體在某一時(shí)刻的功率叫做瞬時(shí)功率。物體在某一時(shí)刻的功率叫做瞬時(shí)功率。表示在某一時(shí)刻做功表示在某一時(shí)刻做功的快慢，用的快慢，用P=Fv表示，表示，v是瞬時(shí)速度。是瞬時(shí)速度。當(dāng)當(dāng) t 表示一段時(shí)間時(shí)，表示一段時(shí)間時(shí)，此式表示平均功率此式表示平均功率當(dāng)當(dāng) t 很很短很短時(shí)，此式表短很短時(shí)，此式表示瞬時(shí)功率示瞬時(shí)功率四、平均功率和瞬時(shí)功率四、平均功率和瞬時(shí)功率例例2一一物體自某一高度處做自由落體運(yùn)物體自某一高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)動(dòng)，經(jīng)5s落地，其質(zhì)量為落地，其質(zhì)量為m=2kg，問(wèn)：?jiǎn)枺海?）在）在5s內(nèi)重力的平均功率為多大？?jī)?nèi)重力的平均功率為多大？（2）在）

10、在4s末，重力的瞬時(shí)功率為多末，重力的瞬時(shí)功率為多少？少？【解析解析】(1)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，由物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，由h= gt2得得h= 1052m=125m根據(jù)做功公式根據(jù)做功公式 W=Fs 得得W=mgh=2500J由由P=W/t 得平均功率得平均功率P=500W(2)由由v=gt 得得4s末的速度末的速度 v=40m/s由瞬時(shí)功率由瞬時(shí)功率P=Fv得得P=mgv=2040W=800W1212當(dāng)當(dāng)F=F阻阻時(shí)，時(shí)，a0 ，v達(dá)到最達(dá)到最大大 保持保持 vm勻速勻速vFvPamFF阻阻vmF阻阻P加速度逐漸減小的加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)1、汽車(chē)

11、以、汽車(chē)以恒定功率恒定功率啟動(dòng)啟動(dòng)五、五、機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式注：注：機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的v-t圖象如下所示：先做加速度逐圖象如下所示：先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以最大速度漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以最大速度 做做勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)。vmvmF阻阻P額額v tO五、五、機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式2、汽車(chē)以、汽車(chē)以恒定加速度恒定加速度啟動(dòng)啟動(dòng)當(dāng)當(dāng)F= F阻阻時(shí)，時(shí)，a0 ，v達(dá)到最達(dá)到最大大 保持保持vm勻速勻速FvP額額amFF阻阻vvmF阻阻P額額加速度逐漸減小的變加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速

12、直線運(yùn)動(dòng)amFF阻阻FvPF v當(dāng)當(dāng)P= P額額時(shí)，保持時(shí)，保持P額額繼續(xù)加速繼續(xù)加速勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)五、五、機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式v tOvm注：注：機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的v vt t圖象如圖所示圖象如圖所示: :先做勻加速先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以最大速度最大速度 做做勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)。vm F阻阻P額額五、五、機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式例例3.按額定功率行駛的汽車(chē)，所受地面的阻力保持不變，則按額定功率行駛的汽車(chē)，所受地面的阻力保持不變

13、，則( )A汽車(chē)加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大汽車(chē)加速行駛時(shí)，牽引力不變，速度增大B汽車(chē)可以做勻加速運(yùn)動(dòng)汽車(chē)可以做勻加速運(yùn)動(dòng)C汽車(chē)加速行駛時(shí)，加速度逐漸減小，速度逐漸增大汽車(chē)加速行駛時(shí)，加速度逐漸減小，速度逐漸增大D汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，所受合力為零汽車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)，所受合力為零CD1.汽車(chē)汽車(chē)上坡的時(shí)候，司機(jī)上坡的時(shí)候，司機(jī)必須換擋必須換擋，其目的是（，其目的是（ ）A減小速度，得到較小的牽引力減小速度，得到較小的牽引力B增大速度，得到較小的牽引力增大速度，得到較小的牽引力C減小速度，得到較大的牽引力減小速度，得到較大的牽引力D增大速度，得到較小的牽引力增大速度，得到較小的牽引力C課堂練習(xí)

14、課堂練習(xí)2.設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與其速度的平方成正比，如飛機(jī)以速設(shè)飛機(jī)飛行中所受阻力與其速度的平方成正比，如飛機(jī)以速度度v勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，則飛機(jī)以，則飛機(jī)以2v速度勻速飛行速度勻速飛行時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為（時(shí)，其發(fā)動(dòng)機(jī)功率為（ ）A.2P B.4PC.8P D.無(wú)法確定無(wú)法確定C課堂練習(xí)課堂練習(xí)3.下列關(guān)于汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的論述，不正確的是下列關(guān)于汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的論述，不正確的是( )A.汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度、加速度均逐漸增大汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度、加速度均逐漸增大B.汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大；加速度逐汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)后做變加速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大；加速度逐漸減小，加速度為漸減小，加速度為0時(shí)，速度最大時(shí)，速度最大C.汽車(chē)勻速行駛時(shí)最大允許速度受發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率限制，要提高最汽車(chē)勻速行駛時(shí)最大允許速度受發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率限制，要提高最大允許速度，必須增大發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率大允許速度，必須增大發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率D.汽車(chē)在水平路面上以額定功率汽車(chē)在水平路面上以額定功率P行駛，則當(dāng)牽引力行駛，則當(dāng)牽引力F與阻力與阻力f平衡平衡時(shí)，汽車(chē)的最大速度時(shí)，汽車(chē)的最大速度vm=P/fA課堂練習(xí)課堂練習(xí)4.質(zhì)量質(zhì)量m3kg的物體