人教版(2019)新教材高中物理必修2 8.1 功与功率(4)课件(共16张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版(2019)新教材高中物理必修2 8.1 功与功率(4)课件(共16张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 131.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-23 18:49:02 | ||
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文档简介
(共16张PPT)
功率
导入
在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼，
方式一：搬运工分批搬运，需时间3h
方式二：用一台起重机提升，需时1min
方式三：用另一台起重机提升，需时30 s
问题：1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？
2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？
结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。
功率的含义
一、功率的含义
1．定义：一个力所做的功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
2．定义式：P=W/ t
3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
4.讨论功率时须指明哪个力的功率。
5．单位：教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）
W→功→单位：焦耳（J） ｔ→做功所用时间→单位：秒(s)
换算关系：１kw = 1000 w?１w=１J/s
平均功率与瞬时功率
在公式中t表示从计时开始到时刻t时间间隔，W是力在这段时间内做的功，所以公式中的P实际上是这段时间的平均功率。
若要表示瞬时功率怎么办!如果在 t时间内做的功是 W，那么当 t很短很短时，P= W/ t就表示瞬时功率。
物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通常用定义式P=W/t描述，只有当物体匀速运动时，才等于瞬时功率。物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。
额定功率与实际功率
① 额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。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指标，一个动力机械的额定功率是一定的，机器不一定都在额定功率下工作。
② 实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。
注意：实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率，但不能长时间的大于额定功率，否则容易将机械损坏。
力、位移、时间与功率的关系
如果物体沿位移方向受的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，发生的位移是L，则力在这段时间所做的功W=FL，根据功率公式，有
P= W/ t =FL/t
由于位移L是从开始计时到时刻t这段时间内发生的，所以L/t是物体在这段时间内的平均速度，即L/t=v，
于是 P=Fv
（F与位移s或v同方向）
即一个力对物体做的功率，等于这个力与受力物体运动的速度的乘积。
对功率公式的理解
P=Fv
若v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）
若v是瞬时速度，P是瞬时功率
注意：瞬时功率通常用P=Fv表示，必须注意F、v与P的同时性。
说明：如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。
对功率公式的应用
问题：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？
总结P 、F 、v之间的关系
通过前面的学习我们来总结一下P 、F 、v之间的关系：
（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？
（2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？
（3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？
据P=Fv可得
F一定时，P∝v
v一定时，P∝F
P一定时，F∝ 1/v
说明：
（1）当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率；
（2）在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。
1、关于功率说法正确的 （ ）
A 功率是表示物体做功快慢的物理量
B 机械做功越多，它的功率就越大
C 机械做功时间短，它的功率越大
D 完成相同的功，用的时间越长的机械，功率就一定越小
A D
课堂练习
2、甲乙两台起重机分别以V甲=0.2m/s和
V乙=0.1m/s的速度匀速提升同重的物
体，使两物体都升高12m，则 （ ）
A 甲做的功多，甲的功率大
B 乙做的功多，乙的功率大
C 甲乙做功一样多，甲的功率大
D 甲乙做功一样多，乙的功率大
C
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
4．船在河中行驶，如船受到的阻力与船的速率的平方成正比，当船以v匀速行驶时，发动机输出功率为P，当船以v/2匀速行驶时，则发动机输出功率是（ ）
A.P/8 B.P/4 C.P/2 D.P
A
5、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驶的速度，在同样的阻力下，如果行驶速度只有54Km/s，发动机输出的实际功率是多少？
解 ：汽车在水平路面上以额定功率P=60KW匀速行驶时，受到的阻力是F=1800N。由于 P=Fv
所以v=P/F=60000/1800m/s=33.3m/s=120Km/s
汽车以额定功率匀速行驶时速度为120Km/s。以较低的速度行驶时v=54Km/s=15m/s
于是 P=Fv=1800*15W=27KW
6、质量m=3Kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：
（1）力F在t=3s内对物所做的功
（2）力F在t=3s内对物体所做的平均功率
（3）在3s末力对物体做的瞬时功率
解答：物体在水平力F的作用下，在光滑的水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据“牛二”定律求出加速度a=F/m=2m/s2
则物体在3s末的速度v=at=6m/s
物体在内的位移s=1/2at2=9m
（1）力F做的功W=Fs=54J
（2）力F在3s内的平均功率P=W/t=18W
（3）3s末力的瞬时功率P=Fv=36W
课堂小结
1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率
2.功率的公式：P=W/t（适用求平均功率）
3.功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量
4.国际单位：瓦（w）功率常用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）
换算关系：1kw=1000w=1000J/s
5.功率与力、速度的关系的推导
6.公式：P=Fv （F与位移s或v同方向）
当 v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）；
当v是瞬时速度，P是瞬时功率
7.据P=Fv可得 a. F一定时，P∝v
b. v一定时，P∝F
c. P一定时，F∝ 1/v
功率
导入
在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼，
方式一：搬运工分批搬运，需时间3h
方式二：用一台起重机提升，需时1min
方式三：用另一台起重机提升，需时30 s
问题：1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？
2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？
结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。
功率的含义
一、功率的含义
1．定义：一个力所做的功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
2．定义式：P=W/ t
3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。
4.讨论功率时须指明哪个力的功率。
5．单位：教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。
国际单位：瓦特（w），常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s）
W→功→单位：焦耳（J） ｔ→做功所用时间→单位：秒(s)
换算关系：１kw = 1000 w?１w=１J/s
平均功率与瞬时功率
在公式中t表示从计时开始到时刻t时间间隔，W是力在这段时间内做的功，所以公式中的P实际上是这段时间的平均功率。
若要表示瞬时功率怎么办!如果在 t时间内做的功是 W，那么当 t很短很短时，P= W/ t就表示瞬时功率。
物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通常用定义式P=W/t描述，只有当物体匀速运动时，才等于瞬时功率。物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。
额定功率与实际功率
① 额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。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指标，一个动力机械的额定功率是一定的，机器不一定都在额定功率下工作。
② 实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。
注意：实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率，但不能长时间的大于额定功率，否则容易将机械损坏。
力、位移、时间与功率的关系
如果物体沿位移方向受的力是F，从计时开始到时刻t这段时间内，发生的位移是L，则力在这段时间所做的功W=FL，根据功率公式，有
P= W/ t =FL/t
由于位移L是从开始计时到时刻t这段时间内发生的，所以L/t是物体在这段时间内的平均速度，即L/t=v，
于是 P=Fv
（F与位移s或v同方向）
即一个力对物体做的功率，等于这个力与受力物体运动的速度的乘积。
对功率公式的理解
P=Fv
若v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）
若v是瞬时速度，P是瞬时功率
注意：瞬时功率通常用P=Fv表示，必须注意F、v与P的同时性。
说明：如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。
对功率公式的应用
问题：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？
总结P 、F 、v之间的关系
通过前面的学习我们来总结一下P 、F 、v之间的关系：
（1）当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？
（2）当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？
（3）当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？
据P=Fv可得
F一定时，P∝v
v一定时，P∝F
P一定时，F∝ 1/v
说明：
（1）当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率；
（2）在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。
1、关于功率说法正确的 （ ）
A 功率是表示物体做功快慢的物理量
B 机械做功越多，它的功率就越大
C 机械做功时间短，它的功率越大
D 完成相同的功，用的时间越长的机械，功率就一定越小
A D
课堂练习
2、甲乙两台起重机分别以V甲=0.2m/s和
V乙=0.1m/s的速度匀速提升同重的物
体，使两物体都升高12m，则 （ ）
A 甲做的功多，甲的功率大
B 乙做的功多，乙的功率大
C 甲乙做功一样多，甲的功率大
D 甲乙做功一样多，乙的功率大
C
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
4．船在河中行驶，如船受到的阻力与船的速率的平方成正比，当船以v匀速行驶时，发动机输出功率为P，当船以v/2匀速行驶时，则发动机输出功率是（ ）
A.P/8 B.P/4 C.P/2 D.P
A
5、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驶的速度，在同样的阻力下，如果行驶速度只有54Km/s，发动机输出的实际功率是多少？
解 ：汽车在水平路面上以额定功率P=60KW匀速行驶时，受到的阻力是F=1800N。由于 P=Fv
所以v=P/F=60000/1800m/s=33.3m/s=120Km/s
汽车以额定功率匀速行驶时速度为120Km/s。以较低的速度行驶时v=54Km/s=15m/s
于是 P=Fv=1800*15W=27KW
6、质量m=3Kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：
（1）力F在t=3s内对物所做的功
（2）力F在t=3s内对物体所做的平均功率
（3）在3s末力对物体做的瞬时功率
解答：物体在水平力F的作用下，在光滑的水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据“牛二”定律求出加速度a=F/m=2m/s2
则物体在3s末的速度v=at=6m/s
物体在内的位移s=1/2at2=9m
（1）力F做的功W=Fs=54J
（2）力F在3s内的平均功率P=W/t=18W
（3）3s末力的瞬时功率P=Fv=36W
课堂小结
1.功率的定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率
2.功率的公式：P=W/t（适用求平均功率）
3.功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量
4.国际单位：瓦（w）功率常用单位：千瓦（kw）或焦/秒（J/s）
换算关系：1kw=1000w=1000J/s
5.功率与力、速度的关系的推导
6.公式：P=Fv （F与位移s或v同方向）
当 v是平均速度，P是平均功率（F为恒力，且F与同向）；
当v是瞬时速度，P是瞬时功率
7.据P=Fv可得 a. F一定时，P∝v
b. v一定时，P∝F
c. P一定时，F∝ 1/v