教科版物理必修二42功率课件.ppt

4.2 功率,4.2 功率,下表是三台起重机在工作时的有关数据记录,比较A和B：它们做功时间相等，WAWB，B做功比A快,比较A和C：它们做功相等，tAtB，C做功比A快,起重机编号被吊物重匀速上升速度所用时间做功A2103N4m,一、功率,1.物理意义：反映物体做功快慢的物理量。,2.定义：功跟完成这些功所用时间的比值。,公式：,3.功率是标量,4.功率的单位：,瓦特（W）,1W=1J/s=1Nm/s,1马力大小约等于每秒钟把75公斤重的物体提高1米所作的功.,一、功率1.物理意义：反映物体做功快慢的物理量。2.定义：,上楼时，无论你是慢步上楼，还是快步跑上楼，只要上升的高度相同，那么人克服重力做功就相等。为什么快步上楼时，人会气喘吁吁，而慢步上楼时却不会？老年人上楼为什么比年轻人上楼要慢些？,上楼时，无论你是慢步上楼，还是快步跑上楼，只要上升的高度相同,二、额定功率和实际功率,1.额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也 就是机器铭牌上的标准值,2.实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率,3.机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时的实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率,二、额定功率和实际功率1.额定功率：是指机器正常工作时的最大,（a）人长时间做功时，功率约70W,（a）人长时间做功时，功率约70W,（b）马长时间做功时，功率约450W,（b）马长时间做功时，功率约450W,（c）客车的额定功率约100kW,（c）客车的额定功率约100kW,汽车爬坡时为何必须使用低速档?,汽车爬坡时为何必须使用低速档?,功率、力、速度的关系,设一物体的运动方向与所受作用力的方向相同,可得功率、力、速度的关系式：,一般计算公式,功率、力、速度的关系设一物体的运动方向与所受作用力的方向相同,三、平均功率和瞬时功率,1.平均功率：,若v为某段时间内的平均速度，P表示该段时间内的平均功率。,2.瞬时功率,若v为某一时刻的瞬时速度，则P表示该时刻的瞬时功率。,三、平均功率和瞬时功率1.平均功率：若v为某段时间,特别注意,公式 只能用于计算平均功率。而 可用于计算平均功率和瞬时功率。也就是说在计算瞬时功率时，只能选用,特别注意公式 只能用于计算平均功率。,1.关于功率，下列说法中正确的是（）A.功率是说明做功多少的物理量B.功率是说明力做功快慢的物理量C.做功时间越长，功率一定小D.力做功越多，功率一定大,B,1.关于功率，下列说法中正确的是（）B,2.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则()A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1P2 C.W1W2，P1P2 D.W1W2，P1=P2,B,2.某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使B,3.关于功率以下说法中正确的是（）A.据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B.据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比C.据 P=W/t可知，只要知道时间t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D.根据 P=Fv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。,D,3.关于功率以下说法中正确的是（）D,解：,由P=Fv 得,匀速行使时,汽车的牵引力F=F阻=1800N,某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?,v=54km/h=15m/s,以较低的速度行使时,P=Fv=180015W=27kW,注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率,解：由P=Fv 得匀速行使时,汽车的牵引力F=F阻=,质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下,在光滑平面上从静止开始运动，运动时间t=3s.求：（a）力F在t=3s内对物体所做的功?(b)力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率?(c)在3s末,力F对物体所做的功的瞬时功率?,解：a=F/m=2m/s2t=3s内物体的位移:s=1/2at2=9m3s 末的速度:V=at=6m/s,（a）W=Fs=54J(b)P=w/t=18W(c)P=Fv=36w,F,FN,mg,质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下,解：,【例】质量为0.5 kg的物体从高处自由下落，在下落的前2 s内重力对物体做的功是多少？这2 s内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g取10 m/s2),【例】质量为0.5 kg的物体从高处自由下落，在下落的前2,教科版物理必修二4,【例】质量相同的A、B两球，分别从同一高度以不同的初速度水平抛出，A球初速vA小于B球初速vB，不计空气阻力，则从抛出到落地过程中有()A重力对A球做功的平均功率小些B重力对A、B两球做功的平均功率相同C落地时B球的重力瞬时功率较大D落地时A、B两球的重力瞬时功率相等,教科版物理必修二4,图423,图423,教科版物理必修二4,教科版物理必修二4,功率公式PFv在实际问题中的应用,在实际生活生产中，往往机械发动机的功率P是一定的，由于牵引力F与速度v成反比，所以可以通过减小速度v来增大牵引力F，同时也可以通过减小牵引力F 来提高机械的速度v。,汽车出站时总要有一段加速运动。试问能否让汽车一直保持加速运动，使汽车的速度无限增大？,功率公式PFv在实际问题中的应用 在实际生活生产中,四、汽车启动问题的讨论,第一种情况：汽车以恒定功率启动,当F=F阻时，a0，v达到最大,保持 vm匀速,v,加速度逐渐减小的变加速直线运动,匀速直线运动,四、汽车启动问题的讨论第一种情况：汽车以恒定功率启动 当F=,机车以恒定功率启动的vt 图,先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。,vm,机车以恒定功率启动的vt 图 先做加速度逐渐减小的变,第二种情况：汽车以恒定加速度启动,PF v,当P=P额时，保持P额继续加速,当F=F阻时，a0，v达到最大,保持 vm匀速,匀加速直线运动,加速度逐渐减小的变加速直线运动,匀速直线运动,第二种情况：汽车以恒定加速度启动 amFF阻FvPF,机车以恒定加速度启动的v t 图,vm,t1,机车以恒定加速度启动的v t 图 先做匀加速直线运动,【例】,质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动的阻力恒为车重的0.05倍。,（1）求汽车沿水平道路行驶的最大速度？,（2）汽车以额定功率启动，当车速是30m/s时,加速度是多大?,【例】质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽,解：,（1）当F=F阻时，速度最大,又,代入数据得：,（2）汽车以额定功率启动,由牛顿第二定律知,解得：,解：（1）当F=F阻时，速度最大又 代入数据得：（2）汽车以,教科版物理必修二4,教科版物理必修二4,青海玉树大地震，破坏性巨大，山崩地裂，房屋倒塌，道路中断，给抗灾抢险工作带来很大难度，大型机械一旦进入现场，其作用非常巨大一起重机由静止开始匀加速竖直提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，重力加速度为g，空气阻力不计,【例】,青海玉树大地震，破坏性巨大，山崩地裂，房屋倒塌，道路中断，,(1)试对重物上升的整个过程进行运动性质分析(2)求钢绳的最大拉力为多大？(3)求重物的最大速度为多大？,(1)试对重物上升的整个过程进行运动性质分析,变式训练2质量为2 t的汽车，发动机输出的功率为30 kW，在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s，当汽车的速度为10 m/s时，其加速度为多大？,变式训练2质量为2 t的汽车，发动机输出的功率为30 kW,4.按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则（）A汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B汽车可以做匀加速运动C汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大D汽车达到最大速度时，所受合力为零,CD,4.按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，CD,5.质量为5kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动.若它在2s内从静止开始到速度增加到4ms，则在这一段时间里外力对小车做功的平均功率是()A.40W B.20W C.10W D.5W,B,5.质量为5kg的小车在光滑的水平面上做匀加速直线运动.B,1.功率的物理意义：反映物体做功快慢的物理量。,2.定义：功跟完成这些功所用时间的比值。,公式：,3.平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的定义,4.汽车启动的两种方式,1.功率的物理意义：反映物体做功快慢的物理量。2.定义：功,