8.1 功和功率 课时2(共20张PPT)
文档属性
| 名称 | 8.1 功和功率 课时2(共20张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-25 19:21:58 | ||
图片预览
文档简介
(共20张PPT)
8.1 功和功率（课时2）
第八章 机械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二册
1.理解功率的概念，会用极限的思想得到瞬时功率的表达式P=Fv。
关注生活中常见机械功、功率大小及其意义。
2.能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度的关系，并能分析、解决实际生活中的现象。
学习目标
讨论
做同样的功谁更快
2.单位：
1.定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率。
3.物理意义：
比值定义法
5.说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。
定义式：
同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法，即 W=pt
一、功率
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。
1W＝1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，
反映力对物体做功的快慢。
4.适用条件：
普遍适用
概念辨析1：额定功率和实际功率
3.实际功率：
2.额定功率
是指机器在工作中实际输出的功率。
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称值。
P实≤P额
1.机车功率
指牵引力功率，并非合力功率。
F
Ff
v
匀速行驶
【练习1】 关于某力做功的功率，下列说法正确的是（ ）
A．该力越大，其功率就越大
B．该力在单位时间内做的功越多，其功率就越大
C．功率越大，说明该力做的功越多
D．功率越小，说明该力做功的时间越少
【正确答案】B
在一段时间内力对物体做功的功率，是这段时间内力对物体做功的平均功率。
描述在一段时间内做功的平均快慢。
物义：
当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率。
当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率。
1.平均功率：
物义：
2.瞬时功率：
表示在某一时刻做功的快慢。
概念辨析2：平均功率和瞬时功率
P＝Fvcosα
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
v
F
α
v1
v2
P＝F vcosα
W＝F lcosα
1.适用条件
F与v方向间夹角为α
当F、v同向时，情况如何？
2.v是什么？
⑴平均速度 则P为平均功率
⑵瞬时速度 则P为瞬时功率
3.求瞬时功率两个思路
二、功率与速度
【例题1】 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：
⑴力F在t=3s内对物体做的功；
⑵力F在t=3s内对物体做功的平均功率;
⑶力F在3s末对物体做功的瞬时功率。
参考答案：(1)W=Fl=54J (2)P=W/t=18W (3)P1=FVt=36W
平均功率和瞬时功率的区别
平均功率与一段时间或过程相对应，应明确哪个力在哪段时间（或过程）内的平均功率。
瞬时功率与某时刻或某状态相对应，应明确是哪个力在哪个时刻（或状态）的功率。
【练习2】 如图所示为我国自行研制的新一代大型客机C919。假定其质量为m，起飞时在水平跑道上以加速度a做匀加速直线运动，受到的阻力大小为Ff ，当飞机速度为v时，则发动机输出的实际功率为 （ ）
A． B．
C． D．
【正确答案】D
【练习3】 如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动。两物体分别到达地面时，下列说法正确的是 ( )
A.A物体重力的平均功率大于B物体的
B.两者重力的平均功率相等
C.重力的瞬时功率PA ＝ PB
D.重力的瞬时功率PA < PB
D
不变量 各量间的关系 应 用
P 一定
v一定
F一定
注：此时汽车必须有增大功率的余地，取有足够大的额定功率。
F ∝
v∝ P
F∝P
汽车上坡时要换档减速
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。
汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度。
探究：P=Fv中三个量的制约关系
F
Ff
v
匀速行驶
【例题2】 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:
(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。
(2)在同样的阻力下，如果行驶速度只有15m/s， 发动机输出的实际功率是多少？
v
汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。
明确概念
三、机车的启动
F牵
F阻
m、 P0
机车功率
PO
P
Ff
牵引力F的功率
额定功率
实际功率
阻力，大小恒定
分析依据（公式）
P = Fv
F - Ff =ma
明确问题
分析F、a、v三个量的变化情况
1.恒定功率启动
a=0
F牵
F阻
F牵
F阻
加速度减小的加速直线
v=vm
匀速直线运动
关键点：
t
在汽车功率不变的情况下，汽车做什么运动呢？
想一想：
v-t图像
2.恒定加速度启动
F 恒定
外界给定a
由P =Fv知，P=Fv=Fat，
想一想：
如何汽车启动时加速度恒定，会一直做匀加速直线运动吗？
F牵
F阻
F不变（a恒定）
v
P
P =P0
（设速度为v1)
P 0=Fv1
a≠0
恒功率启动，
直到v=vm匀速运动
匀加速直线运动
P∝t
t1
t
v
v1
vm
o
t2
A
B
对于A点，
由P =Fv1=P0得
F>Ff /P=P0
关键点：两个速度
v-t图像
【例题3】 某汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。(g取10 m/s2)
(1)若汽车以额定功率启动，则当汽车速度达到5 m/s时，其加速度是多少？
(2)若汽车以恒定加速度0.5 m/s2启动，其匀加速过程能维持时间多长？
⑶汽车所能达到的最大速度是多大？
解：
将速度等于5 m/s代入，可得：a = 1.4 m/s2
(2)当匀加速结束时，汽车功率达到额定功率，此时有：
而v = at
所以t = 16 s
⑶当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，由
(1)
得
课堂小结
恒定功率启动
恒定加速度启动
关键点：
关键点：
P=Fv
P、F、v间制约关系
定义式
物义
适用范围
功率
功率与速度
机车的启动
分类
平均功率
瞬时功率
额定功率
实际功率
8.1 功和功率（课时2）
第八章 机械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二册
1.理解功率的概念，会用极限的思想得到瞬时功率的表达式P=Fv。
关注生活中常见机械功、功率大小及其意义。
2.能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度的关系，并能分析、解决实际生活中的现象。
学习目标
讨论
做同样的功谁更快
2.单位：
1.定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率。
3.物理意义：
比值定义法
5.说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。
定义式：
同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法，即 W=pt
一、功率
在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。
1W＝1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，
反映力对物体做功的快慢。
4.适用条件：
普遍适用
概念辨析1：额定功率和实际功率
3.实际功率：
2.额定功率
是指机器在工作中实际输出的功率。
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称值。
P实≤P额
1.机车功率
指牵引力功率，并非合力功率。
F
Ff
v
匀速行驶
【练习1】 关于某力做功的功率，下列说法正确的是（ ）
A．该力越大，其功率就越大
B．该力在单位时间内做的功越多，其功率就越大
C．功率越大，说明该力做的功越多
D．功率越小，说明该力做功的时间越少
【正确答案】B
在一段时间内力对物体做功的功率，是这段时间内力对物体做功的平均功率。
描述在一段时间内做功的平均快慢。
物义：
当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率。
当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率。
1.平均功率：
物义：
2.瞬时功率：
表示在某一时刻做功的快慢。
概念辨析2：平均功率和瞬时功率
P＝Fvcosα
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
v
F
α
v1
v2
P＝F vcosα
W＝F lcosα
1.适用条件
F与v方向间夹角为α
当F、v同向时，情况如何？
2.v是什么？
⑴平均速度 则P为平均功率
⑵瞬时速度 则P为瞬时功率
3.求瞬时功率两个思路
二、功率与速度
【例题1】 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：
⑴力F在t=3s内对物体做的功；
⑵力F在t=3s内对物体做功的平均功率;
⑶力F在3s末对物体做功的瞬时功率。
参考答案：(1)W=Fl=54J (2)P=W/t=18W (3)P1=FVt=36W
平均功率和瞬时功率的区别
平均功率与一段时间或过程相对应，应明确哪个力在哪段时间（或过程）内的平均功率。
瞬时功率与某时刻或某状态相对应，应明确是哪个力在哪个时刻（或状态）的功率。
【练习2】 如图所示为我国自行研制的新一代大型客机C919。假定其质量为m，起飞时在水平跑道上以加速度a做匀加速直线运动，受到的阻力大小为Ff ，当飞机速度为v时，则发动机输出的实际功率为 （ ）
A． B．
C． D．
【正确答案】D
【练习3】 如图所示，质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动，A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑，B做自由落体运动。两物体分别到达地面时，下列说法正确的是 ( )
A.A物体重力的平均功率大于B物体的
B.两者重力的平均功率相等
C.重力的瞬时功率PA ＝ PB
D.重力的瞬时功率PA < PB
D
不变量 各量间的关系 应 用
P 一定
v一定
F一定
注：此时汽车必须有增大功率的余地，取有足够大的额定功率。
F ∝
v∝ P
F∝P
汽车上坡时要换档减速
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。
汽车在高速路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度。
探究：P=Fv中三个量的制约关系
F
Ff
v
匀速行驶
【例题2】 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:
(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。
(2)在同样的阻力下，如果行驶速度只有15m/s， 发动机输出的实际功率是多少？
v
汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。
明确概念
三、机车的启动
F牵
F阻
m、 P0
机车功率
PO
P
Ff
牵引力F的功率
额定功率
实际功率
阻力，大小恒定
分析依据（公式）
P = Fv
F - Ff =ma
明确问题
分析F、a、v三个量的变化情况
1.恒定功率启动
a=0
F牵
F阻
F牵
F阻
加速度减小的加速直线
v=vm
匀速直线运动
关键点：
t
在汽车功率不变的情况下，汽车做什么运动呢？
想一想：
v-t图像
2.恒定加速度启动
F 恒定
外界给定a
由P =Fv知，P=Fv=Fat，
想一想：
如何汽车启动时加速度恒定，会一直做匀加速直线运动吗？
F牵
F阻
F不变（a恒定）
v
P
P =P0
（设速度为v1)
P 0=Fv1
a≠0
恒功率启动，
直到v=vm匀速运动
匀加速直线运动
P∝t
t1
t
v
v1
vm
o
t2
A
B
对于A点，
由P =Fv1=P0得
F>Ff /P=P0
关键点：两个速度
v-t图像
【例题3】 某汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。(g取10 m/s2)
(1)若汽车以额定功率启动，则当汽车速度达到5 m/s时，其加速度是多少？
(2)若汽车以恒定加速度0.5 m/s2启动，其匀加速过程能维持时间多长？
⑶汽车所能达到的最大速度是多大？
解：
将速度等于5 m/s代入，可得：a = 1.4 m/s2
(2)当匀加速结束时，汽车功率达到额定功率，此时有：
而v = at
所以t = 16 s
⑶当牵引力等于阻力时，汽车速度最大，由
(1)
得
课堂小结
恒定功率启动
恒定加速度启动
关键点：
关键点：
P=Fv
P、F、v间制约关系
定义式
物义
适用范围
功率
功率与速度
机车的启动
分类
平均功率
瞬时功率
额定功率
实际功率