高中物理人教版必修2課件：第七章 第3講 功率

1、第七章第3講功率目標(biāo)定位1.理解功率的概念，能運(yùn)用功率的定義式P 進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.2.知道平均功率和瞬時(shí)功率的含義，能根據(jù)PFv進(jìn)行分析和計(jì)算.3.了解額定功率和實(shí)際功率，會(huì)分析機(jī)車啟動(dòng)問題.1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥 2課堂講義 理解深化探究3對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋4 第3講功率預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥一、功率1.定義： 跟 的比值叫做功率.即P .2.單位： ，簡(jiǎn)稱 ，符號(hào)是 .3.標(biāo)矢性：功率是 量.4.物理意義：是表示 的物理量.做功快慢功W完成這些功所用時(shí)間t瓦特瓦W標(biāo)5 第3講功率想一想功率大，做功一定多嗎？答案不一定.功率與做功多少?zèng)]有必然聯(lián)系，功率大，做功不一定多，但做功一定快.6

2、第3講功率二、額定功率與實(shí)際功率1.定義(1)額定功率是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的 功率.(2)實(shí)際功率是發(fā)動(dòng)機(jī) 時(shí)的輸出功率.2.為了保證機(jī)械的安全，工作時(shí)盡量使P實(shí) P額.最大實(shí)際工作7 第3講功率三、功率與速度1.功率與速度關(guān)系式：P (F與v方向相同).2.推導(dǎo)：FvFv8 第3講功率3.應(yīng)用：由功率速度關(guān)系式知，汽車、火車等交通工具和各種起重機(jī)械，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí)，牽引力F與速度v成 ，要增大牽引力，就要 速度.想一想汽車爬坡時(shí)，常常換用低速擋，為什么？答案由PFv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是一定的，換用低速擋的目的是減小速度，從而增大牽引力.減小反比9 第3講功率課堂講義 理解深化探

3、究一、對(duì)公式P 和PFv的理解1.P 是定義式，適用于任何情況下功率的計(jì)算，一般用于求解某段時(shí)間內(nèi)的平均功率.2.PFv通常用來計(jì)算某一時(shí)刻或某一位置時(shí)的瞬時(shí)功率，v是瞬時(shí)速度；若代入某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，則計(jì)算的是該段時(shí)間內(nèi)的平均功率.10 第3講功率3.求解功率時(shí)應(yīng)該注意的問題(1)首先要明確是求哪個(gè)力的功率，如汽車的功率是指汽車牽引力的功率，起重機(jī)的功率是指起重機(jī)鋼絲繩拉力的功率.(3)若求瞬時(shí)功率，需明確是哪一時(shí)刻或哪一位置，應(yīng)用公式PFv，如果F、v不同向，則投影到相同方向再計(jì)算.11 第3講功率例1質(zhì)量m3 kg的物體，在水平力F6 N的作用下，在光滑水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)

4、間t3 s，求：(1)力F在t3 s內(nèi)對(duì)物體所做功的平均功率；t3 s內(nèi)物體的位移3 s內(nèi)力F所做的功：WFl69 J54 J12 第3講功率答案18 W(2)在3 s末力F對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率.解析3 s末物體的速度vat23 m/s6 m/s此時(shí)力F做功的瞬時(shí)功率PFv66 W36 W.答案36 W13 第3講功率例2如圖1所示，質(zhì)量為m2 kg的木塊在傾角37的斜面上由靜止開始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，已知：sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：(1)前2 s內(nèi)重力做的功；圖1木塊所受的合外力F合mgsin mgcos mg(sin cos )21

5、0(0.60.50.8)N4 N14 第3講功率所以，重力在前2 s內(nèi)做的功為Wmglsin 21040.6 J48 J答案48 J(2)前2 s內(nèi)重力的平均功率；解析重力在前2 s內(nèi)的平均功率為答案24 W15 第3講功率(3)2 s末重力的瞬時(shí)功率.解析木塊在2 s末的速度vat22 m/s4 m/s2 s末重力的瞬時(shí)功率Pmgvsin 21040.6 W48 W答案48 W16 第3講功率二、機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式1.恒定功率啟動(dòng)(1)過程分析(2)vt圖象如圖2所示圖217 第3講功率2.恒定加速度啟動(dòng)(1)過程分析(2)vt圖象如圖3所示.圖318 第3講功率3.機(jī)車啟動(dòng)過程的分析步驟(

6、1)分析物理過程，明確是哪種啟動(dòng)方式.(2)抓住兩個(gè)基本公式：功率公式PFv；牛頓第二定律，即FF阻ma.19 第3講功率4.機(jī)車啟動(dòng)過程中幾個(gè)物理量的求法20 第3講功率例3在水平路面上運(yùn)動(dòng)的汽車的額定功率為100 kW，質(zhì)量為10 t，設(shè)阻力恒定，且為車重的0.1倍，求：(g取10 m/s2)(1)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所能達(dá)到的最大速度；解析當(dāng)汽車速度最大時(shí)，a10，F(xiàn)1Ff，PP額，故答案10 m/s21 第3講功率(2)若汽車以0.5 m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？解析汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，a2不變，v變大，P也變大，當(dāng)PP額時(shí)，此過

7、程結(jié)束.F2Ffma2(0.1104101040.5)N1.5104 N答案13.3 s22 第3講功率(3)若汽車以不變的額定功率從靜止啟動(dòng)后，當(dāng)汽車的加速度為2 m/s2時(shí)，速度多大？解析F3Ffma3(0.1104101042) N3104 N答案3.3 m/s23 第3講功率對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋功率的計(jì)算1.如圖4所示，從空中以40 m/s的初速度平拋一重為10 N的物體，物體在空中運(yùn)動(dòng)3 s落地，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2，則物體落地前瞬間，重力的瞬時(shí)功率為()圖424 第3講功率A.300 W B.400 WC.500 W D.700 W解析物體落地瞬間vygt30 m/s

8、，所以PGGvy300 W，故A正確.答案A25 第3講功率對(duì)機(jī)車啟動(dòng)問題的理解及應(yīng)用2.一輛汽車以功率P1在平直公路上勻速行駛，若駕駛員突然減小油門，使汽車的功率減小為P2并繼續(xù)行駛.若整個(gè)過程中阻力恒定不變，此后汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力將()A.保持不變B.不斷減小C.突然減小，再增大，后保持不變D.突然增大，再減小，后保持不變26 第3講功率解析由P1Fv知，當(dāng)汽車以功率P1勻速行駛時(shí)，F(xiàn)Ff，加速度a0.若突然減小油門，汽車的功率由P1減小到P2，則F突然減小.整個(gè)過程中阻力Ff恒定不變，即FFf，此時(shí)加速度a0，所以汽車將減速.由P2Fv知，此后保持功率P2不變繼續(xù)行駛，v減小，F(xiàn)增大.當(dāng)

9、FFf時(shí)，汽車不再減速，而以一較小速度勻速行駛，牽引力不再增大.答案C27 第3講功率3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P60 kW，若其總質(zhì)量為m5 t，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力恒為F5.0103 N，則：(1)汽車保持恒定功率啟動(dòng)時(shí)：求汽車所能達(dá)到的最大速度vmax.解析汽車在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小為：F5.0103 N.汽車保持恒定功率啟動(dòng)時(shí)，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大.28 第3講功率當(dāng)a0時(shí)速度最大，所以，此時(shí)汽車的牽引力為F1F5.0103 N，則汽車的最大速度為答案12 m/s29 第3講功率當(dāng)汽車加速度為2 m/s2時(shí)，速度是多大？解析當(dāng)汽車的加速度為2 m/s2時(shí)，牽引力為F2，由牛頓第二定律得：F2Fma，F(xiàn)2Fma5.0103 N5.01032 N1.5104 N，汽車的速度為答案4 m/s30 第3講功率當(dāng)汽車速度是6 m/s時(shí)，加速度是多大？解析當(dāng)汽車的速度為6 m/s時(shí)，牽引力為F3Fma，汽車的加速度為答案1 m/s231 第3講功率(2)若汽車以a0.5 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過程