7.3 功率（共27张PPT）
文档属性
| 名称 | 7.3 功率（共27张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-29 15:16:56 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
学习目标：
1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率．
2.掌握平均功率和瞬时功率的计算方法．
3.知道机械的额定功率和实际功率的区别．
重难点：
1.平均功率和瞬时功率的计算方法．
2.机车两种方式启动问题的求解．
复 习
一、功的概念：
如果一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生一段位移，这个力对物体做了功。
二、功的计算式：
三、关于总功的计算
1、功是标量，所以合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和：
W总=W1+W2+W3+??????
2、力是矢量，故可以先求合力，再求合力做的功： W总=F合lcosα
课前导读：阅读课本P60—62，完成学案
谁做的功快?
谁做的功快?
谁做的功快?
老农挑水
抽水机抽水
2.功率的单位:
瓦特（W）
1.物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量。
(单位时间做功的多少)
一、功率：
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
定义式：
是标量
1kW＝1000W
4.功率的另一表达式
①v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小
②α是F与v方向的夹角，
3.P=W/t求出来的是力在一段时间内做功的平均快慢程度，即平均功率。
1.平均功率：描述在一段时间内做功的 平均快慢
2.瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
二、平均功率和瞬时功率
求平均功率：
求瞬时功率：
（v是平均速度）
（v是瞬时速度）
例、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内对物体做的功；
（2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率;
（3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。
解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3s
a=F/m=2m/s2 ;l=v0t+1/2at2=9m,
vt=v0+at=6m/s
(1)W=Fl=54J (2)P=W/t=18W
(3)P1=FVt=36W
三.额定功率和实际功率
1.额定功率:
2.实际功率:
实际功率应小于或等于额定功率, 不能长时间大于额定功率,否则会损坏机器,应尽量避免
机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率
机器工作时实际输出的功率
也就是机器铭牌上的标称值。
说 明：
1.在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。
例如：
①汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率
②起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率
2.功率和机械效率区别
①功率是描述物体做功快慢程度的物理量
②机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量
四 .汽车的功率
汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。
P = F v
汽车功率
汽车的牵引力
汽车的瞬时速度
汽车加速运动的情况有两种：
1、以额定功率P额启动;
2、在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。
类型1：机车以恒定功率 P 启动
附：机车启动问题
P＝F v
发动机的实际功率
发动机的牵引力
机车的瞬时速度
当F=F阻时，
a＝0 ，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
机车以恒定功率启动的v－ t 图
附：机车启动问题
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。
练习、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（ ）
A、列车做匀加速直线运动
B、列车的速度和加速度均不断增加
C、列车的速度增大，加速度减小
D、列车做匀速运动
√
1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。
2、达到最大速度时，a=0 F牵=f
注意：发动机的功率是指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。
汽车的两种运动状态
例1、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:
①汽车所能达到的最大速度是多大？
②当汽车的速度为5m/s时加速度多大？
③当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
12m/s
4m/s
1.4m/s2
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
附：机车启动问题
当F= F阻时,
a＝0 ,v达到最大
保持
vm
匀速
↑
→
↓
↓
→
→
→
→
P＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
机车以恒定加速度启动的v－ t 图
附：机车启动问题
先做匀加速直线运动，再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。
例2、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。
①若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
②汽车所能达到的最大速度是多大？
F=7500N
v=8m/s
t=16s
12m/s
当汽车发动机的功率一定时，根据P=Fv知，牵引力与速度成反比，所以通过减小速度来增大牵引力，使汽车能顺利上坡。
1、汽车上坡时，司机一般要“换挡”减小车速，使汽车以较小的速度爬坡，为什么呢？请用今天所学的知识加以解释。
2、汽车上坡时，若不减小车速，司机应采取什么措施？为什么？
加大油门，增大输出功率，来获得较大的牵引力。
联系实际 学以致用
2、定义式：
小结
1、物理意义：表示做功快慢的物理量
3、计算式：P = F v cosα
该式一般用于求平均功率
4、单位：瓦特 (W)
该式用于求瞬时功率、平均功率
解:(1)卡车以恒定的加速度a＝1.5m/s2加速时,由牛顿第二定律F引－f＝ma
可得：
F引＝f＋ma＝(0.03×15 000×10＋15 000×1.5)N＝27000N
在此阶段卡车的牵引力保持不变，但卡车的速度不断增加，卡车的实际功率不断增大，当功率增大到额定功率时，P额＝F引v，所以
(2)当功率达到额定功率后,随卡车速度的增大,牵引力变小,加速度变小,当加速度减小到0时,卡车速度达到最大,开始匀速运动，此时：F引＝f
学习目标：
1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率．
2.掌握平均功率和瞬时功率的计算方法．
3.知道机械的额定功率和实际功率的区别．
重难点：
1.平均功率和瞬时功率的计算方法．
2.机车两种方式启动问题的求解．
复 习
一、功的概念：
如果一个物体受到力的作用，且物体在力的方向上发生一段位移，这个力对物体做了功。
二、功的计算式：
三、关于总功的计算
1、功是标量，所以合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和：
W总=W1+W2+W3+??????
2、力是矢量，故可以先求合力，再求合力做的功： W总=F合lcosα
课前导读：阅读课本P60—62，完成学案
谁做的功快?
谁做的功快?
谁做的功快?
老农挑水
抽水机抽水
2.功率的单位:
瓦特（W）
1.物理意义：表示力对物体做功快慢的物理量。
(单位时间做功的多少)
一、功率：
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
定义式：
是标量
1kW＝1000W
4.功率的另一表达式
①v可以是瞬时速度,也可以是平均速度大小
②α是F与v方向的夹角，
3.P=W/t求出来的是力在一段时间内做功的平均快慢程度，即平均功率。
1.平均功率：描述在一段时间内做功的 平均快慢
2.瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
二、平均功率和瞬时功率
求平均功率：
求瞬时功率：
（v是平均速度）
（v是瞬时速度）
例、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内对物体做的功；
（2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率;
（3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。
解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3s
a=F/m=2m/s2 ;l=v0t+1/2at2=9m,
vt=v0+at=6m/s
(1)W=Fl=54J (2)P=W/t=18W
(3)P1=FVt=36W
三.额定功率和实际功率
1.额定功率:
2.实际功率:
实际功率应小于或等于额定功率, 不能长时间大于额定功率,否则会损坏机器,应尽量避免
机械或用电器正常工作状态下所能输出的最大功率叫额定功率
机器工作时实际输出的功率
也就是机器铭牌上的标称值。
说 明：
1.在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。
例如：
①汽车发动机的功率就是汽车牵引力的功率
②起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率
2.功率和机械效率区别
①功率是描述物体做功快慢程度的物理量
②机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量
四 .汽车的功率
汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。
P = F v
汽车功率
汽车的牵引力
汽车的瞬时速度
汽车加速运动的情况有两种：
1、以额定功率P额启动;
2、在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。
类型1：机车以恒定功率 P 启动
附：机车启动问题
P＝F v
发动机的实际功率
发动机的牵引力
机车的瞬时速度
当F=F阻时，
a＝0 ，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
机车以恒定功率启动的v－ t 图
附：机车启动问题
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。
练习、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（ ）
A、列车做匀加速直线运动
B、列车的速度和加速度均不断增加
C、列车的速度增大，加速度减小
D、列车做匀速运动
√
1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。
2、达到最大速度时，a=0 F牵=f
注意：发动机的功率是指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。
汽车的两种运动状态
例1、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:
①汽车所能达到的最大速度是多大？
②当汽车的速度为5m/s时加速度多大？
③当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
12m/s
4m/s
1.4m/s2
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
附：机车启动问题
当F= F阻时,
a＝0 ,v达到最大
保持
vm
匀速
↑
→
↓
↓
→
→
→
→
P＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
机车以恒定加速度启动的v－ t 图
附：机车启动问题
先做匀加速直线运动，再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。
例2、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。
①若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
②汽车所能达到的最大速度是多大？
F=7500N
v=8m/s
t=16s
12m/s
当汽车发动机的功率一定时，根据P=Fv知，牵引力与速度成反比，所以通过减小速度来增大牵引力，使汽车能顺利上坡。
1、汽车上坡时，司机一般要“换挡”减小车速，使汽车以较小的速度爬坡，为什么呢？请用今天所学的知识加以解释。
2、汽车上坡时，若不减小车速，司机应采取什么措施？为什么？
加大油门，增大输出功率，来获得较大的牵引力。
联系实际 学以致用
2、定义式：
小结
1、物理意义：表示做功快慢的物理量
3、计算式：P = F v cosα
该式一般用于求平均功率
4、单位：瓦特 (W)
该式用于求瞬时功率、平均功率
解:(1)卡车以恒定的加速度a＝1.5m/s2加速时,由牛顿第二定律F引－f＝ma
可得：
F引＝f＋ma＝(0.03×15 000×10＋15 000×1.5)N＝27000N
在此阶段卡车的牵引力保持不变，但卡车的速度不断增加，卡车的实际功率不断增大，当功率增大到额定功率时，P额＝F引v，所以
(2)当功率达到额定功率后,随卡车速度的增大,牵引力变小,加速度变小,当加速度减小到0时,卡车速度达到最大,开始匀速运动，此时：F引＝f