高一物理教課件：第七節(jié)《功率》（粵教版必修2）

歡迎進入物理課堂 第七節(jié)功率 1 知道功率是表示做功快慢的物理量 2 理解功率的概念 能運用功率的公式P W t進行有關計算 3 正確理解公式P FVcos 的意義 知道什么是瞬時功率 什么是平均功率 知識回憶 1 恒力做功的求法 W FLcos 中的F是恒力 恒力所做的功只要找出F L 即可 2 合力做功 總功 的求法 1 先求出合力F合再用W總 F合Lcos 2 先求各個分力做功W1 W2 W3 后求總功W總 W1 W2 W3 這兩種方法都要求先對物體進行正確的受力分析 后一種方法還需要把各個功的正負號代入運算 思考與討論 觀看視頻 說一下兩種耕地方式有何不同 顯然 兩種耕地方式 做的功是相同的 但所用的時間不同 在日常生活和生產(chǎn)實踐中 對一種機械 我們不僅關心它能做多少功 更關心它做功的快慢 為了比較不同物體做功的快慢 我們需要引入一個新的物理量 功率 一功率 3 單位 在國際單位制中 功率的單位是瓦特 簡稱瓦 符號是W 1W 1J s 1 定義 功跟完成這些功所用時間的比值 叫做功率 4 物理意義 反映力對物體做功的快慢 5 功率是標量 2 表達式 一個物體在水平恒力F的作用下 以速度v勻速直線運動了一段時間t 試求這段時間t內(nèi)恒力F做功的功率大小 討論與交流 拓展 若物體在水平恒力F作用下變速運動了一段時間t 則恒力F在時間t內(nèi)做功的功率又如何呢 若力F與水平面成 角時呢 二平均功率和瞬時功率 1 平均功率 描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢 當t很短很短時 此式表示瞬時功率 當t表示一段時間時 此式表示平均功率 2 瞬時功率 表示在某一時刻做功的快慢 是F與V的夾角 若V表示平均速度 則P表示平均功率 P FVcos 若V表示瞬時速度 則P表示瞬時功率 3 功率與速度的關系 在作用力方向與運動方向一致時P Fv思考與討論 1 當P一定時 F和v有什么關系 2 當F一定時 P和v有什么關系 3 當v一定時 F和P有什么關系 F與v成反比 P與v成正比 F與P成正比 4 注意 機器不一定在額定功率下工作 機器正常工作時實際功率總是小于或等于額定功率 機器只能在短暫時間內(nèi)實際功率略大于額定功率 但不允許長時間超過額定功率 在日常生活中 我們經(jīng)常說某臺機器的功率 或某物體做功的功率 實際上是指某個力對物體做功的功率 例如 汽車的功率就是汽車牽引力的功率 起重機吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率 討論與交流 P一定時 F與V成反比 上坡時由于要克服重力 機車的牽引力增大 而P是有限的 必須降低速度 以保護發(fā)動機 汽車爬坡時為何必須使用低速擋 功率與能量 1 功 功率與能量的關系 功是能量變化的量度 功率表示能量從一個物體轉移到另一個物體或由一種形式轉化為另一種形式的快慢程度 2 額定功率與實際功率 機械正常工作時 允許達到的最大功率叫做額定功率 機械實際運行的功率叫做實際功率 1 關于功率 下列說法中正確的是 A 功率是說明做功多少的物理量B 功率是說明力做功快慢的物理量C 做功時間越長 功率一定小D 力做功越多 功率一定大 B 2 關于功率以下說法中正確的是 A 據(jù)P W t可知 機器做功越多 其功率就越大B 據(jù)P Fv可知 汽車牽引力一定與速度成反比C 據(jù)P W t可知 只要知道時間t內(nèi)機器所做的功 就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率D 根據(jù)P Fv可知 發(fā)動機功率一定時 交通工具的牽引力與運動速度成反比 D 3 質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上 從t 0時刻開始受到水平力的作用 力F與時間t的關系如圖所示 力的方向保持不變 則 A 3t0時刻的瞬時功率為B 3t0時刻的瞬時功率為C 在t 0到3t0這段時間內(nèi) 水平力的平均功率為D 在t 0到3t0這段時間內(nèi) 水平力的平均功率為 2t0時的速度v1 2t00 2t0時間內(nèi)的位移l1 2t0 2 2 F做功W1 F0l1 3t0時的速度 v2 3t0時刻的瞬時功率 P 3F0 v2 15故B正確 A錯 解析 2t0 3t0時間內(nèi)的位移l2 v1t0 t02 F做的功W2 3F0l2 0 3t0時間內(nèi)F的平均功率P 故D選項正確 C錯 答案 BD 4 質(zhì)量為m的物體從傾角為 的光滑斜面頂端由靜止滑下 滑到斜面底端時的速度為v 求 重力的瞬時功率為多少 法1 解 P mgVcos 90 mgvsin 法2 解 將mg分解為沿速度方向和垂直于速度方向兩個分力 F1 mgsin P F1V mgvsin 5 跳繩是一種健身運動 設某運動員的質(zhì)量是50kg 他一分鐘跳繩180次 假定在每次跳躍中 腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2 5 則該運動員跳繩過程中克服重力做功的平均功率是W g取10m s2 75 分析 運動員每次克服重力所做的功就等于他重力勢能的增量 跳一次的時間 t 60 180 1 3s 每次在空中的時間 t 1 3 3 5 1 5s 每次跳起的高度 得平均功率 6 質(zhì)量為1 4t的汽車在平直公路上從靜止開始運動 先做勻加速直線運動 5s末達額定功率之后保持額定功率運動 其運動情況如圖示 求 1 汽車所受的阻力 2 汽車的額定功率 3 前10s內(nèi)牽引力做的功 解析 前5s內(nèi) a 1 6m s2S 1 2 at2 20m 5s末P Fv5 8F 15s末P Fminv15 15f 前5s內(nèi) F f ma 解以上三式得 P 3 84 104Wf 2 56 103NF 4 8 103N 前5s內(nèi)做功W1 FS 4 8 103 20 9 6 104J 第二個5s內(nèi)做功W2 Pt 3 84 104 5 1 92 105J W W1 W2 2 88 105J 答案 1 2 56 103N 2 3 84 104J 3 2 88 105J 2 定義式 1 物理意義 表示做功快慢的物理量 3 計算式 P Fvcos 該式一般用于求平均功率 4 單位 在國際單位制中瓦特W 該式一般用于求瞬時功率 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全