甘肃省武威市高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.3 功率课件 新人教必修2.ppt
第三第三节 功率功率2021/8/8 星期日1学习目标：学习目标：(第一课时第一课时)1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率理解功率的概念，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知道机械的额定功率和实际功率的区别重点难点：重点难点：1.平均功率和瞬时功率的计算方法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机车两种方式启动问题的求解2021/8/8 星期日2复 习：一、功的概念一、功的概念：如果一个物体受到如果一个物体受到力的作用力的作用，且物体，且物体在力的方在力的方向上发生一段位移向上发生一段位移，这个力对物体做了功。，这个力对物体做了功。二、功的计算式：二、功的计算式：三、各种三、各种能量的转化能量的转化需要靠力做功来实现需要靠力做功来实现2021/8/8 星期日3一台耕地机一天一台耕地机一天能耕地能耕地约约20亩亩田地田地一头牛一天一头牛一天能耕地能耕地五亩五亩田地田地谁做的功快谁做的功快?2021/8/8 星期日4一部收割机一天一部收割机一天能收割能收割数十亩数十亩水水稻稻一个农民一天一个农民一天能收割能收割一亩一亩水水稻稻谁做的功快谁做的功快?2021/8/8 星期日5谁做的功快谁做的功快?老农挑水老农挑水抽水机抽水抽水机抽水2021/8/8 星期日62.功率的单位功率的单位:瓦特（瓦特（W）1.物理意义：表示力对物体做功快慢的物物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量。理量。(单位时间做功的多少单位时间做功的多少)一、功率：一、功率：力对物体做的功力对物体做的功W W跟完成这些功所用时跟完成这些功所用时间间t t的比值叫功率的比值叫功率定义式：定义式：2021/8/8 星期日74.功率的另一表达式功率的另一表达式vv可以是瞬时速度可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小也可以是平均速度大小是是F F与与v v方向的夹角方向的夹角3.P=W/t求出来的是力在一段时间内做功的求出来的是力在一段时间内做功的平均快慢程度，即平均功率。平均快慢程度，即平均功率。2021/8/8 星期日81.平均功率：描述在平均功率：描述在一段时间内一段时间内做功的做功的 平均快慢平均快慢2.瞬时功率：表示在瞬时功率：表示在某一时刻某一时刻做功的快慢做功的快慢二、平均功率和瞬时功率（第二课时）二、平均功率和瞬时功率（第二课时）求平均功率求瞬时功率（V是平均速度）是平均速度）（v是瞬时速度）是瞬时速度）2021/8/8 星期日9例、例、例、例、质量质量m=3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6N的作用下，的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：，求：（1）力）力F在在t=3s内内对物体做的对物体做的功功；（2）力）力F在在t=3s内内对物体做功的对物体做功的平均功率平均功率；（3）力）力F在在3s末末对物体做功的对物体做功的瞬时功率瞬时功率。【答案答案答案答案】5454J J，1818WW ，3636WW解解:已知已知m=3kg,F=6N,vm=3kg,F=6N,v0 0=0,t=3s=0,t=3s a=F/m=a=F/m=2m/s2m/s2 2;s=v;s=v0 0t+1/2att+1/2at2 2=9m9m,v,vt t=v=v0 0+at=+at=6m/s6m/s(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P1 1=FV=FVt t=36W=36W2021/8/8 星期日10三三.额定功率和实际功率额定功率和实际功率1.额定功率额定功率:2.实际功率实际功率:实际功率实际功率应小于应小于或等于或等于额定功率额定功率,不不能长时间大于能长时间大于额定额定功率功率,否则会损坏机否则会损坏机器器,应尽量避免应尽量避免机械或用电器正常工作状态下所机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率能输出的最大功率叫额定功率机器工作时实际输出的功率机器工作时实际输出的功率也就是机器铭牌上的标称值。也就是机器铭牌上的标称值。2021/8/8 星期日11说 明：1.在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体某个力对物体做功的功率。做功的功率。例如：例如：汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率率起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功功 率率2021/8/8 星期日12 高 中 物 理（必修2）2.2.功率和机械效率区别功率和机械效率区别 功率是描述物体做功快慢程度的物理量机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量2021/8/8 星期日13v四四.汽车的功率汽车的功率（第三课时）（第三课时）汽车在行驶的过程中，发动机的最大功汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。率等于额定功率。P=F v汽汽汽汽车车车车功功功功率率率率汽汽汽汽车车车车的的的的牵牵牵牵引引引引力力力力汽汽汽汽车车车车的的的的瞬瞬瞬瞬时时时时速速速速度度度度汽车加速运动的情况有两种：汽车加速运动的情况有两种：1、以、以额定功率额定功率P额额启动启动;2、在、在恒定的牵引力恒定的牵引力F作用下匀作用下匀加速启动加速启动。2021/8/8 星期日14以额定功率以额定功率P额额启动启动v瞬时速度瞬时速度瞬时速度瞬时速度V V 牵引力牵引力牵引力牵引力F F 加速度加速度加速度加速度a a FfFfa0a0F=fF=f，a=0a=0V V最大最大最大最大 结论：结论：结论：结论：在额定功率下，在额定功率下，在额定功率下，在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度当汽车做匀速运动时，速度当汽车做匀速运动时，速度当汽车做匀速运动时，速度最大。最大。最大。最大。2021/8/8 星期日15v瞬时速度瞬时速度瞬时速度瞬时速度V V 牵引力牵引力牵引力牵引力F F 加速度加速度加速度加速度a a FfFfa0a0F=fF=f，a=0a=0V V最大最大最大最大变加速变加速变加速变加速匀速匀速匀速匀速以额定功率以额定功率P额额启动启动2021/8/8 星期日16练习、练习、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（态是（）A、列车做匀加速直线运动、列车做匀加速直线运动 B、列车的速度和加速度均不断增加、列车的速度和加速度均不断增加 C、列车的速度增大，加速度减小、列车的速度增大，加速度减小 D、列车做匀速运动、列车做匀速运动 2021/8/8 星期日17例：例：汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后。汽车保持额定功率不变从静止启动后:汽车所能达到的最大速度是多大？汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的速度为当汽车的速度为5m/s时加速度多大？时加速度多大？当汽车的加速度为当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？时速度多大？12m/s12m/s4m/s4m/s1.4m/s1.4m/s2 22021/8/8 星期日181、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。2、达到最大速度时，、达到最大速度时，a=0 F牵牵-f=0 注意：发动机的功率指注意：发动机的功率指牵引力的功率牵引力的功率而不是指合而不是指合外力或阻力的功率。外力或阻力的功率。汽车的两种运动状态汽车的两种运动状态2021/8/8 星期日19加速度加速度a a一定一定速度速度v vv=at牵引力牵引力不变不变匀加速直线运动匀加速直线运动达到最大达到最大速度速度vm变加速直线运动变加速直线运动功率功率P PPf 以恒定的牵引力以恒定的牵引力F F启动启动2、当当F=f时时速度最大速度最大1、先先匀加速匀加速再再变加速变加速最后最后匀速匀速2021/8/8 星期日20例例2：汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，倍，g=10m/s2。若汽车从静止开始，保持以若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？速直线运动，这一过程能维持多长时间？汽车所能达到的最大速度是多大？汽车所能达到的最大速度是多大？F=7500NF=7500Nv=8m/sv=8m/st=16st=16s2021/8/8 星期日21问题讨论：问题讨论：机车起动机车起动2、机车以恒定加速度的起动过程、机车以恒定加速度的起动过程0t1阶段，机车匀加速v 增大P 增大t1时刻，机车达额定功率t1 t2阶段，机车以额定功率继续加速，同情况1v 增大，F减小，一直到a=02021/8/8 星期日22v vt t 第一种情况：第一种情况：汽车以汽车以恒定功率恒定功率启动启动 第第二二种情况：种情况：汽车以汽车以恒定加速度恒定加速度启动启动 v vmm共同点共同点:当当F牵牵=f阻阻,a=0,汽车做匀速直线运动时汽车做匀速直线运动时,V到达最大值到达最大值,P=P额额2021/8/8 星期日23 当汽车发动机的功率一定时，根据当汽车发动机的功率一定时，根据P=FvP=Fv知，牵引力与速度成反比，所以通过知，牵引力与速度成反比，所以通过减小速度来增大牵引力，使汽车能顺利上减小速度来增大牵引力，使汽车能顺利上坡。坡。1 1、汽车上坡时，司机一般要、汽车上坡时，司机一般要“换挡换挡”减小车速，使汽车以较小的速度爬坡，减小车速，使汽车以较小的速度爬坡，为什么呢？请用今天所学的知识加以解释。为什么呢？请用今天所学的知识加以解释。2 2、汽车上坡时，若不减小车速，司机、汽车上坡时，若不减小车速，司机应采取什么措施？为什么？应采取什么措施？为什么？加大油门，增大输出功率，来获得较加大油门，增大输出功率，来获得较大的牵引力。大的牵引力。三三 联联系系实实际际 学学以以致致用用2021/8/8 星期日242021/8/8 星期日259、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 4:07:10 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov-2227-Nov-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、他乡生白发，旧国见青山。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、比不了得就不比，得不到的就不要。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、行动出成果，工作出财富。2022/11/272022/11/2727 November 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/279、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 4:07:10 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov-2227-Nov-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、楚塞三湘接，荆门九派通。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/11/272022/11/2727 November 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/279、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/11/272022/11/272022/11/2711/27/2022 4:07:11 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/11/272022/11/272022/11/27Nov-2227-Nov-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/11/272022/11/272022/11/27Sunday,November 27,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。27 十一月 20222022/11/272022/11/272022/11/2715、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十一月 222022/11/272022/11/272022/11/2711/27/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/11/272022/11/2727 November 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/11/272022/11/272022/11/272022/11/27MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日26
