物理必修二功率精.ppt
物理必修二功率第1页，本讲稿共15页图 731图 732用如图用如图731 所示的起重机提升所示的起重机提升货物，第一台起重机在货物，第一台起重机在1 min 内把内把 1 t 的货物提到预定的高度，的货物提到预定的高度，第二台起重机只用第二台起重机只用30 s就可以做相同的功，则我们说第一台起重机做功比第二台起重就可以做相同的功，则我们说第一台起重机做功比第二台起重机做功机做功_慢快多少时间用如图用如图732 所示的挖土机挖土所示的挖土机挖土，与人工挖土相比，在同样的时间内挖土机做的功比人做的功多，则挖，与人工挖土相比，在同样的时间内挖土机做的功比人做的功多，则挖土机做功比人做功土机做功比人做功_做功的快慢既与做功的做功的快慢既与做功的_ 有关，也与做功的有关，也与做功的_有关有关第2页，本讲稿共15页1功率：功率：功率功率快慢快慢(1)定义：定义：功与完成这些功所用时间的比值叫做功与完成这些功所用时间的比值叫做_(2)物理意义：表示物体做功的物理意义：表示物体做功的_(3)公式：公式：_.PWt(4)单位：在国际单位制中，功率的单位是单位：在国际单位制中，功率的单位是_，简称简称_，符号是，符号是_.1 W_.瓦特瓦特瓦瓦W1 J/sP表示的是这一段时间表示的是这一段时间内的平均功率内的平均功率第3页，本讲稿共15页自行车长时间前进功率约自行车长时间前进功率约70 W；优秀运动；优秀运动员短时间功率可达到员短时间功率可达到1 kW第4页，本讲稿共15页韶韶山山型型电电力力机机车车输输出出功功率率为为4 200 kW第5页，本讲稿共15页二、额定功率与实际功率二、额定功率与实际功率问题问题1 1：人用力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否：人用力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？车超负荷运转会产生什么后果呢？问题问题2:2:长跑运动员能否用长跑运动员能否用100100米短跑的速度来完成米短跑的速度来完成5 0005 000米的赛跑米的赛跑路程呢路程呢?为什么为什么?1.1.人做功过快，会引起疲劳人做功过快，会引起疲劳,甚至受伤、生病等，汽车超甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁负荷工作会造成发动机熄火或烧毁.2.2.奥运比赛是一种挑战运动极限的比赛，人与机器一样，不能长奥运比赛是一种挑战运动极限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在时间超负荷运动，短跑运动员在100100米赛跑中，时间不过是十米赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍是正常时的数十倍.在在5 0005 000米的长跑运动中，运动员不可能米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度那样的速度.第6页，本讲稿共15页1.1.额定功率：指机械在长时间额定功率：指机械在长时间正常工作正常工作时时的最大的最大输出功率输出功率,也是机械发动机铭牌上的也是机械发动机铭牌上的标称值，额定功率是动力机械重要的性能标称值，额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的指标，一个动力机械的额定功率是一定的.2.2.实际功率：机械在实际功率：机械在运行过程中的功率运行过程中的功率是是实际功率。实际功率。实际功率可以小于额定功率，可以等于其实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率（称满负荷运行），但不能大于额定功率，否则会损坏机械额定功率，否则会损坏机械.第7页，本讲稿共15页【讨论与交流】【讨论与交流】小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的小实验：把一枚硬币放在书的封面上，打开书的封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑封面形成一个斜面，并使硬币开始下滑.请同学请同学仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个仔细分析一下，在下滑的过程中硬币共受到几个力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力的作用？哪些力做正功？哪些力做负功？哪些力不做功？如果斜面的倾角增大，做功会有什么力不做功？如果斜面的倾角增大，做功会有什么变化？倾角增大时，功率是否也增大？变化？倾角增大时，功率是否也增大？提示：提示：硬币开始下滑处的高度应相同硬币开始下滑处的高度应相同.须指明须指明哪个力的功率哪个力的功率.实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的实验的分析讨论，要注意所分析的是某个力的平均功率平均功率.第8页，本讲稿共15页物体受物体受G G、F FN N、f f 三个力三个力.f=f=FFN N=mgcos.mgcos.其中其中F FN N不做功。不做功。W WG G=mgh=mghW Wf f=mgcosL.=mgcosL.当当h h不变（不变（L L不变），不变），增大时。增大时。下落的时间变小。下落的时间变小。W WG G不变，变小，所以不变，变小，所以P P增大增大当当增大到增大到9090度，度，f=0f=0。f f不做功。不做功。FNfmg第9页，本讲稿共15页例例 一个物体在一个物体在F F的作用下，在时间的作用下，在时间t t内发生的位内发生的位移为移为l l，已知作用力，已知作用力F F的方向和位移方向相同，求：的方向和位移方向相同，求：（1 1）力）力F F所做的功所做的功;（2 2）力）力F F的功率的功率.解：解：v v为平均速度时，为平均速度时，P P表示的是这一段时间内的表示的是这一段时间内的v v为瞬时速度时，为瞬时速度时，P P表示的是某一时刻的表示的是某一时刻的平均功率平均功率瞬时速度瞬时速度P与与V同向同向第10页，本讲稿共15页三、对三、对P=FVP=FV的理解的理解(1)公式的推导公式的推导第11页，本讲稿共15页四、功率与速度四、功率与速度根据公式根据公式P=Fv.P=Fv.当功率当功率P_P_时，时，F F与与v v成成_，即做功的，即做功的力越大，其速度就力越大，其速度就_._.当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要当交通工具的功率一定时，要增大牵引力，就要_速度速度.所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力大的牵引力.当速度当速度v_v_时，时，P P与与F F成成_，即做功的，即做功的力越大，它的功率就力越大，它的功率就_._.汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油汽车从平路到上坡时，若要保持速率不变，必须加大油门，增大发动机门，增大发动机_来得到较大的牵引力来得到较大的牵引力.当力当力F F一定时，功率一定时，功率P P与速度与速度v v成成_，即，即速度越大，功率速度越大，功率_._.反比反比一定一定一定一定正比正比正比正比越小越小越大越大越大越大减小减小功率功率第12页，本讲稿共15页阅读例题，分析解题步骤阅读例题，分析解题步骤1 1、利用匀速运动：、利用匀速运动：F F牵引力牵引力=f=f阻力阻力2 2、利用、利用P=FVP=FV，求出，求出V V3 3、利用此时的、利用此时的F F与与V V，P=FVP=FV求出实际功率求出实际功率第13页，本讲稿共15页3质量为质量为 2 kg 的物体，受到的物体，受到 24 N 的竖直向上的拉力作用，的竖直向上的拉力作用，由静止开始向上运动了由静止开始向上运动了 5 s，(取取 g10 m/s2)求：求：(1)5 s 内拉力对物体所做的功是多少；内拉力对物体所做的功是多少；(2)5 s 内拉力的平均功率；内拉力的平均功率；(3)5 s 末拉力的瞬时功率末拉力的瞬时功率分析：物体只受到重力与拉力，合力等于分析：物体只受到重力与拉力，合力等于4N，方向向上。所，方向向上。所以物体应该向上做匀加速直线运动。先求出以物体应该向上做匀加速直线运动。先求出a,再求出再求出5S内的内的位移。与位移。与5S末的瞬时速度。末的瞬时速度。解：首先分析物体的受力情况，如图 所示，物体受一个大小为 4 N 的合力，方向向上由牛顿第二定律得(1)5 s 内拉力 F 对物体所做的功为WFs2425 J600 J.(2)5 s 内拉力的平均功率为 P F v 245 W120 W.(3)5 s 末拉力的瞬时功率为PFv2410 W240 W.第14页，本讲稿共15页误区：不分条件使用PFv导致错误【典型例题】将一质量为m的物体从离地面h处，以速度v0水平抛出，求物体刚要落地时重力的功率(不计空气阻力)第15页，本讲稿共15页
