功與功率課件高一下學(xué)期物理人教版

8.1.2功率人教版（2019）高中物理必修二復(fù)習(xí)鞏固一、功的概念：

如果一個(gè)物體受到力的作用，且物體在力的方向上發(fā)生一段位移，這個(gè)力對(duì)物體做了功。二、功的表達(dá)式：三、各種能量的轉(zhuǎn)化需要靠做功來(lái)實(shí)現(xiàn)FFlαα導(dǎo)入新課在工地，用三種方式,將1噸的材料從地面搬到五樓一：由搬運(yùn)工搬運(yùn),用時(shí)4小時(shí)二：用起重機(jī)搬運(yùn),用時(shí)20分鐘三：用升降機(jī)搬運(yùn),用時(shí)10分鐘(1)三種方式搬運(yùn),對(duì)材料做功是否相同?(2)三種方式對(duì)應(yīng)的時(shí)間不同,做功的快慢如何描述?做功相同，時(shí)間越短，做功越快導(dǎo)入新課在工地，用三種方式,都用時(shí)4個(gè)小時(shí)搬物品從地面搬到五樓一：由搬運(yùn)工搬運(yùn),搬運(yùn)1噸物品二：用起重機(jī)搬運(yùn),搬運(yùn)12噸物品三：用升降機(jī)搬運(yùn),搬運(yùn)24噸物品(1)三種方式搬運(yùn),對(duì)材料做功是否相同?(2)三種方式對(duì)應(yīng)的時(shí)間不同,做功的快慢如何描述?時(shí)間相同，做功越多，做功越快一、功率一、功率1.定義：功跟完成這些功與所用時(shí)間的比值，叫做功率。4.物理意義：描述物體做功快慢的物理量。（P越大——做功越快）5.功率是標(biāo)量。表示做功過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的快慢。2.定義式：(單位時(shí)間做功的多少)比值定義法3.國(guó)際單位：瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)是W1W＝1J/s=1N?m/S.

常用單位：千瓦（kW），1kW＝1000W=103W中學(xué)生跑步的功率：50W到100W小汽車(chē)的功率：100kW左右飛機(jī)的功率：2500kW作右火箭的功率：可以達(dá)到幾十兆瓦二、功率的另一種表達(dá)式二、功率的另一種表達(dá)式vFαv1v2FαvF2F1P＝vFcosαP＝Fvcosα“vcosα”整體可稱為力方向上的速度當(dāng)α=0°時(shí)，P=Fv小球在恒力F拉動(dòng)，以v勻速直線運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間t，計(jì)算這段時(shí)間內(nèi)F做功的功率?

公式和都可以用來(lái)計(jì)算功率。它們?cè)趹?yīng)用時(shí)有什么區(qū)別？三、平均功率與瞬時(shí)功率三、平均功率與瞬時(shí)功率1、平均功率：表示在一段時(shí)間內(nèi)力對(duì)物體做功的平均快慢公式為t時(shí)間內(nèi)的平均速度α為力與平均速度之間的夾角；式中：F為恒力（合力、平均力）；2.瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻力對(duì)物體做功的快慢公式：v為某時(shí)刻的瞬時(shí)速度α為力與瞬時(shí)速度之間的夾角；式中：F為某時(shí)刻的力（可以是恒力，也可以是變力）當(dāng)α=0°時(shí)，P=Fv當(dāng)作用力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，對(duì)P=Fv的討論2當(dāng)力F一定時(shí)，P與v成正比，即速度越大，功率越大。vv3.當(dāng)功率P一定時(shí)，F(xiàn)與v成反比，即做功的力越大，其速度就越小1.當(dāng)速度v一定時(shí)，F(xiàn)與P成正比，即做功的力越大，它的功率越大vv一定：F∝PF一定：P∝vP一定：例1.質(zhì)量為2kg的物體，受到24N豎直向上的拉力，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，求：（1）5s內(nèi)拉力對(duì)物體所做的功是多少？（2）5s內(nèi)拉力的平均功率及5s末拉力的瞬時(shí)功率各是多少？(g取10m/s2)例2.如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的木塊在傾角θ＝37°的斜面上由靜止開(kāi)始下滑，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝取10m/s2.求：(1)前2s內(nèi)重力做的功；(2)前2s內(nèi)重力的平均功率；(3)2s末重力的瞬時(shí)功率．例3.有三個(gè)相同的小球，求從同一高度出發(fā)點(diǎn)到落地面上重力的平均功率P1、P2、P3的大小關(guān)系（忽略空氣阻力）mgv0mgmgv0拓展：求三個(gè)小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率P11、P22

、P33的大小關(guān)系？四、機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型四、機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型首先：機(jī)車(chē)啟動(dòng)一定符合F牽f汽車(chē)的瞬時(shí)功率汽車(chē)的牽引力汽車(chē)的瞬時(shí)速度汽車(chē)在行駛的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率等于額定功率。P=Fv①并且：機(jī)車(chē)啟動(dòng)的加速度F牽–f=ma②★注：f一定FNG機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)方式

汽車(chē)啟動(dòng)（加速運(yùn)動(dòng)）的情況有兩種：1、以額定功率P額（或恒定功率）啟動(dòng);2、在恒定的牽引力F（或恒定的加速度a）作用下啟動(dòng)。四、機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型功率P一定牽引力F牽速度v阻力f不變加速度a加速度a減小的加速直線運(yùn)動(dòng)（變加速直線運(yùn)動(dòng)）達(dá)到最大速度vm有P額=F牽vm=fvmF牽=f時(shí)a=0勻速直線運(yùn)動(dòng)1.當(dāng)F牽=f

時(shí)速度最大vm2.先變加速再勻速3.汽車(chē)啟動(dòng)過(guò)程始終滿足：P瞬=P額=F牽v保持vm勻速以額定功率P額（或恒定功率）啟動(dòng)4.汽車(chē)啟動(dòng)結(jié)束滿足：

P額=F牽vm=fvm機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)的v－t圖

先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，最終以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vm＝fPvt0vm記住兩個(gè)重要關(guān)系式（1）瞬時(shí)加速度公式:a=mfPv（2）最大速度公式vm＝fP加速度a一定速度vv=v0+at牽引力不變勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度a減小的加速直線運(yùn)動(dòng)（變加速直線運(yùn)動(dòng)）功率PP<P額，繼續(xù)勻加速

保持P額繼續(xù)加速達(dá)到P額時(shí)（P=P額）F牽

>f（a≠0）

牽引力F牽速度v阻力f不變加速度a達(dá)到最大速度vm有P額=F牽vm=fvmF牽=f時(shí)a=0勻速直線運(yùn)動(dòng)保持vm勻速在恒定的牽引力F′（或恒定的加速度a）作用下啟動(dòng)1.當(dāng)F牽=f時(shí)速度最大vm2.先勻加速再變加速最后勻速3.汽車(chē)勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段滿足：P瞬=F′牽v＜P額4.汽車(chē)在勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，達(dá)到額定功率：

P瞬=P額=F′牽v5.汽車(chē)啟動(dòng)結(jié)束滿足：

P額=F牽vm=fvm機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)的v－t圖

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)，最終以速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。vt0Vm＝fP額vmt1v11.當(dāng)F牽=f時(shí)速度最大vm2.先勻加速再變加速最后勻速3.汽車(chē)勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段滿足：P瞬=F′牽v＜P額4.汽車(chē)在勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)，達(dá)到額定功率：

P瞬=P額=F′牽v5.汽車(chē)啟動(dòng)結(jié)束滿足：

P額=F牽vm=fvm機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型總結(jié)五、曲線運(yùn)動(dòng)速率變化與力的關(guān)系(1)當(dāng)F合方向與v方向的夾角為銳角時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速率將增大；(2)當(dāng)F合方向與v方向的夾角為鈍角時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速率將減小；(3)當(dāng)F合方向與v方向垂直時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速率不變．vAFF1F2vAFF1F2例4.某汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車(chē)質(zhì)量為5t，汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車(chē)重的0.1倍(g取10m/s2)．(1)若汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)，則汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度是多少？當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到5m/s時(shí)，其加速度是多少？(2)若汽車(chē)以恒定加速度0.5m/s2啟動(dòng)，則這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？例5.一列火車(chē)總質(zhì)量m＝500t，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P＝6×105W，在水平直軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)火車(chē)的阻力Ff是火車(chē)重力的。(g取10m/s2)(1)求火車(chē)在水平直軌道上行駛的最大速度；