功率上课用第一节.ppt

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1、功率上课用第一节 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望习题：一个质量一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成的物体，受到与水平方向成37角斜向上的力角斜向上的力F1=10N作用；在水平地面作用；在水平地面上移动距离上移动距离l=2m，物体与地面间的摩擦力，物体与地面间的摩擦力F2=4.2N，求外力对物体所做的总功，求外力对物体所做的总功.l1F2=37mgF支支解法解法1：W1=F1lcos37W2=F2lcos180Wmg=mglcos90WF支支=

2、F支支lcos90W=W1+W2+Wmg+WF支支 =7.6J解法解法2：经正交分解先求出物体受到的经正交分解先求出物体受到的合力，然后计算合力对物体做的功。合力，然后计算合力对物体做的功。F合=F1cos37-F2=8NW=F合lcos0=7.6J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，且物体在力的方向在力的方向上发生一段位移上发生一段位移，这个力对物体做了功。，这个力对物体做了功。二、功的表达式：二、功的表达式：三、各种三、各种能量的转化能量的转化需要靠做功来实现需要靠做功来实现小实验小实验A、B两个人从一楼两个人从一楼走到三楼，已知每走到

3、三楼，已知每层楼高层楼高4米，问：米，问：1、谁克服重力做的、谁克服重力做的功多？功多？2、谁克服重力做功、谁克服重力做功的快？的快？一台耕地机一天一台耕地机一天能耕地约能耕地约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?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?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【学习目标】1.知识与技能（1）知道什么是功率，知道功率的物理定义，知道计算功率的公式及功率的单位。（2）会用功率的公式进行简单的计算。2过程与

4、方法 通过比较和分析理解功率的物理意义。3情感、态度与价值观 通过对功率的学习使学生产生对科学的求知欲【学习重难点】1.重点:力学中功率的物理含义。2.难点:理解功率的计算式和单位，会用公式进行简单计算。（2）计算：用所做的功除以所用的时间。）计算：用所做的功除以所用的时间。（3）公式：公式：（4）功率的单位功率的单位:瓦特（瓦特（W）（1）定义定义：单位时间做功的多少叫做功率单位时间做功的多少叫做功率一、功率一、功率(功率是表示力对物体做功快慢的物理量。功率是表示力对物体做功快慢的物理量。练习题练习题：(即即时时突破突破)1质质量量为为m0.5 kg的物体从高的物体从高处处以水平的以水平的初

5、速度初速度v05 m/s抛出，在抛出，在t2 s内重力内重力对对物体物体做的功做的功为为_这这2 s内重力内重力对对物体做功物体做功的平均功率的平均功率为为_.2 s末，重力末，重力对对物体做物体做功的瞬功的瞬时时功率功率为为_(g取取10 m/s2)100J50W100W一个物体在水平恒力F的作用下，以速度v匀速直线运动了一段时间t，试求这段时间t内恒力F做功的功率?思考与推理二、功率和速度的关系二、功率和速度的关系平均功率：描述在一段时间内做功的平平均功率：描述在一段时间内做功的平 均快慢均快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢讨论：讨论：分别可以用哪个公

6、式求平均功率和瞬时功率？三、平均功率和瞬时功率三、平均功率和瞬时功率1 1、求平均功率、求平均功率（v是平均速度）是平均速度）2 2、求瞬时功率、求瞬时功率（v是瞬时速度）是瞬时速度）功率的定义式，适功率的定义式，适用于任何情况下功用于任何情况下功率的计算，一般用率的计算，一般用于求解某段时间内于求解某段时间内的平均功率的平均功率PFv适用于适用于F与与v同向的情况，但如果二者夹角为同向的情况，但如果二者夹角为，则用，则用PFvcos来计算功率；来计算功率；计算时要注意计算时要注意F、V、a的瞬时对应关系。的瞬时对应关系。）例题：如图所示，位于水平面上的物体例题：如图所示，位于水平面上的物体A

7、，在斜向上的，在斜向上的恒定拉力作用下，正以恒定拉力作用下，正以v2m/s的速度向右做匀速直线的速度向右做匀速直线运动。已知运动。已知F的大小为的大小为100N，方向与速度，方向与速度v的夹角为的夹角为37，求：，求：物体向右运动物体向右运动10s的过程中，拉力的过程中，拉力F对它做多少功？对它做多少功？拉力拉力F对物体做功的功率是多大？对物体做功的功率是多大？(sin3700.6，cos3700.8)【答案】【答案】【答案】【答案】W=1600J P=160WW=1600J P=160W 功率功率功率功率速度方向与力的方向速度方向与力的方向速度方向与力的方向速度方向与力的方向有一定的夹角则：

8、有一定的夹角则：有一定的夹角则：有一定的夹角则：P=F v cosPFV的应用汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减速慢行P一定：F与V成反比。V一定：P与F成正比。汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力F一定：P与V成正比。汽车在高速公路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度1.关于功率以下说法中正确的是（）关于功率以下说法中正确的是（）A、据据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大可知，机器做功越多，其功率就越大B、据据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比可知，汽车牵引力一定与速度成反比C、据据 P=W/t可知，只要知道时间可知，只要知道时间t内机器

9、所做的功，内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D、根据根据 P=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比。的牵引力与运动速度成反比。练习练习D2.同一恒力按同样方式施于静止物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相同一段距离时，恒力的功和平均功率分别为w1、p1和w2、p2，t1t2则二者的关系是（）A.W1w2、p1p2 BW1=w2、p1p2 D.W1w2、p1fFfa0a0F=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

10、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，速度最快。最快。最快。最快。变加速变加速变加速变加速匀速匀速匀速匀速先先变加速变加速最最后后匀速匀速3、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起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，列车的运动状态动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（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

11、动 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？当汽车的加速度为当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？时速度多大？当汽车的速度为当汽车的速度为6m/s时加速度多大？时加速度多大？12m/s12m/s4m/s4m/s1m/s1m/s2 21、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

12、到最大速度时，、达到最大速度时，a=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2、火车在运行中保持额定功率火车在运行中保持额定功率2500kw，火车的总，火车的总质量是质量是1000t，所受阻力恒定为，所受阻力恒定为156000N，（1）火车的加速度是）火车的加速度是1m/s2，速度是多大？，速度是多大？（2）火车的速度是时）火车的速度是时12m/s，加速度是多少？，加速度是多少？（3）火车的最大速度是多少？）火车的最大速度是多少？1、卡卡车车在在水水平平公公路路上上行行驶驶，

13、发发动动机机的的输输出出功功率率为为66 kW，卡卡车车所所受受阻阻力力随随行行驶驶速速度度而而增增大大，在在这这个个输输出出功功率率下下卡卡车车以以最最大大速速度度行行驶驶时时的的阻阻力力为为3.0103N。求此最大速度。求此最大速度。【答案】【答案】【答案】【答案】v vmm=22 22 m/sm/s2m/s2m/s0.05m/s0.05m/s2 216m/s16m/s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

14、=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以恒定a启动的v vt tv vmm匀加匀加变加变加匀速匀速例例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的加速度做匀变的加速度做匀变速直线运动，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

15、=8m/st=16st=16sv vt t第一种情况：汽车以恒定功率启动 第二二种情况：汽车以恒定加速度启动 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汽车做匀速直线运动时时,V到达最大值到达最大值,P=P额额例例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。（1）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？当汽车的加当汽车的加速度为速

16、度为2m/s2时速度多大时速度多大？当汽车的速度为当汽车的速度为6m/s时时加速度多大加速度多大？（2）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的加速度做的加速度做匀速直线运动，这一过程能维持多长时间？匀速直线运动，这一过程能维持多长时间？F=7500NF=7500Nv=8m/sv=8m/st=16st=16s长时间运动时人的功率为数长时间运动时人的功率为数10W10W，优秀运动员可达，优秀运动员可达1kW1kW长时间运动马的功率为数百瓦长时间运动马的功率为数百瓦鲸游动时功率可达鲸游动时功率可达350kW350kW小汽车的功率为数十小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦千瓦至两百千瓦高速列车的功率可达数万高速列车的功率可达数万kWkW万吨豪华游轮的功率万吨豪华游轮的功率可达可达1 1万万kWkW以上以上小资料小资料