8.1 功和功率 （第2课时功率）课件(17张PPT )

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高一物理必修二
8.1 功与功率
（第2课时）
挖掘机30分钟能挖土10m3
工人三天可以挖土约15m3
为了表示做功的快慢，我们引入了功率的概念。
它们谁做的功多？谁做的功快呢
一、功率
1、在物理学中，功W跟完成这些功所用时间t的比值 ，叫做功率，
即 。
2、物理意义：功率是描述物体做功快慢的物理量。
3、功率的单位:瓦特（W）
1J/s=1w 1kw=103w
马力 1马力=735w
t
4、平均功率和瞬时功率
5、功率与速度的关系式
一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率，等于这个力与物体速度的乘积。
（1）公式：P ＝ Fv （P ＝ Fv cos α）
说明：（1）若v表示物体在时间t内的平均速度，则功率P表示力F在时间t内的平均功率；
（2）若v表示物体在某一时刻的瞬时速度，则功率P表示力F在该时刻的瞬时功率。
对于公式 P = F v
1、当P 一定时，F 和 v 有什么关系？
2、当F 一定时，P 和 v 有什么关系？
3、当v 一定时，F 和 P 有什么关系？
汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？
当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力，也可以通过减小牵引力来提高速度。
定值 各量间的关系 应用
P一定 F与v成反比 汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减小速度
v一定 F与P成正比 汽车上坡时，若速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力
F一定 v与P成正比 汽车在平直高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度
解：
由P =Fv 得
匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
例1：某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行行驶的速度.在同样的阻力下,如果匀速行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少
F
P
v =
1800
60000
= m/s=33.3m/s=120km/h
v’=54km/h=15m/s
以较低的速度行使时,
实际功率P’ =Fv’ =1800×15W=27kW
注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率
思考：公式 和P＝Fv的比较
人力直接做功能否像起重机做功那样快？汽车做功能否像飞机做功那样快？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？
人做功过快，会引起疲劳、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。
二、额定功率与实际功率
1.额定功率：指机械在长时间正常工作时的最大输出功率。
（1）机械发动机铭牌上的标称值是额定功率。
（2）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。
2．实际功率：机械在运行过程中的功率是实际功率。
说明：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（长时间）大于额定功率，否则会损坏机械。
例2：如图，“高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛，尤其是人为的高空抛物，更给公共安全带来极大的危害性．最高人民法院发布《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》，对于故意高空抛物的，根据具体情形进行处罚．若从七楼阳台约20 m高处，将一质量为1 kg的花盆水平推出，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是( 　　)A．1 s内重力的平均功率为100 WB．整个过程中重力的平均功率为200 WC．落到地面上时，重力的瞬时功率为200 WD．落到地面上时，重力的瞬时功率为100 W
C
例3：如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：(1)前2 s内重力做的功；(2)前2 s内重力的平均功率；(3)2 s末重力的瞬时功率．
(1)48 J　(2)24 W　(3)48 W
例4：2021年2月8日，东海高铁开通运营，设计时速350公里的高铁便利了东海人民的出行．如图所示，设高铁运行时受到的阻力与速度成正比，若高铁以速度v匀速行驶，发动机的功率为P.则当高铁发动机功率为4P时，其匀速行驶的速度为(　 　)A．2v B．3v C．4v D．8v
A
小 结
2、表达式：
（可以求这段时间的平均功率）
3、分类:
（2）若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率
（1）若 v表示平均速度，则P 表示平均功率
额定功率
实际功率
5、功率与速度的关系
1、物理意义：描述一个物体对另一个物体做功快慢的物理量。
平均功率
瞬时功率
4、单位：在国际单位制中 瓦特 W