4.2-功率(共29张)
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第四章 机械能和能源
4.2 功率
物理学的任务是发现普遍的自然规律。因
为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种
物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅
是合理的，而且也是极为重要的研究方向。
——劳厄
XX年“3·15”期间打击传销宣传活动工作计划汇报
根据今年我市打击传销工作部署,进一步推进我市打击传销宣传工作,市打击传销领导小组办公室定于“3·15”国际消费者权益日期间,在全市范围内开展打击传销宣传活动。为确保宣传活动顺利开展与有序进行,特制定本工作方案。
一、指导思想
全面贯彻落实党的十九大会议精神,以科学发展观为指导,广泛动员社会力量,坚持“打击、防范、控制、管理”工作机制,采取有效措施,开展多层次、多渠道、多形式的打击传销宣传活动,充分揭露传销的特征、欺骗本质、惯用手段和严重危害,增强广大群众识别传销、抵制传销的能力,积极营造打击传销的浓厚社会氛围。
二、活动时间
XX年3月5日至23日
三、宣传内容
打击传销知识普及。着重围绕《禁止传销条例》和《直销管理条例》,大力宣传打击传销的有关法律法规知识,使群众认识到传销的基本特征、表现形式及欺骗本质,从而提高群众自觉抵制和防范传销的能力,震慑违法犯罪分子,积
极营造良好的社会氛围。
引用案例以案说法。通过曝光典型案例、发布警示提示,揭示传销惯用手段,剖析传销欺诈本质,充分揭露传销的违法性、欺骗性、隐蔽性和危害性,使广大群众擦亮眼
step1.功率的概念
思考：人和起重机向同一艘船上搬运同样数量的物品，做了相同的功。但起重机用时更少，说明做功的快慢不同，如何比较做功的快慢呢？
step1.功率的概念
思考：哪一台起重机做功更快？如何比较？
step1.功率的概念
1.功率——比较做功快慢的物理量
① 定义：
② 定义式： （比值定义法）
③ 单位： (瓦特）
注：功率是标量，计算结果取绝对值
活动：阅读教材P61，区分功率和机械效率
阅读教材P62,区分额定功率和实际功率
step1.功率的概念
常见物体的功率
step2. P、F和v的关系
思考：自行车的变速器，在上坡时，使用低速档，理由是什么？
step2. P、F和v的关系
思考：一个物体在水平恒力F的作用下，以速度v匀速直线运动了一段时间t，试求这段时间t内恒力F做功的功率?
当时间t无限趋于0时，平均速度趋于瞬时速度，此时的功率为瞬时功率。
解释：在上坡时，使用低速档的理由是什么？
2.对公式 和 的理解
① 平均功率 定义式（普适性）
瞬时功率 适用于恒力做功且F与v共线
思考：若F与v不共线，如何计算瞬时功率？
step2. P、F和v的关系
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。
【典例精析】
D
一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0
开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在
T时刻F的功率是（ ）
A． B． C． D．
C
【典例精析】
一个质量为 1kg 的物体，从地面上方 20m 高处开始做自由落体运动，（?g＝10m/s2?）求：
2s 内重力对物体做多少功？功率是多少？
第 1s 内重力对物体做多少功？功率是多少？
第 2s 内重力对物体做多少功？功率是多少？
说明：同一个力在相同时间内的功率是可以不同
第 2s 末重力对物体做功的功率是多少？
【典例精析】
一质量为1.2 kg的物体从倾角为30°、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑．物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少？(g取10 m/s2)
【典例精析】
从空中以40m/s的初速度平抛一个重为1kg的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，g取10N/kg.
求：（1）3s内重力做功的平均功率。
（2）物体落地时重力的瞬时功率。
150w 300w
【典例精析】
思考：把悬线拉到水平位置后放手，则对于摆球由A到B的过程中，重力的功率如何变化？
【典例精析】
思考：汽车依靠发动机的牵引力做功实现加速，那么汽车能否一直加速下去呢？
3.机车的启动问题：
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
汽车的实际功率
汽车的牵引力
汽车的瞬时速度
step3. 机车的启动问题
3.机车的启动问题：
① 以恒定的功率P启动
以恒定的加速度a（牵引力F）启动
step3. 机车的启动问题
①以恒定的功率P启动
瞬时速度 V↑
牵引力
F↓
加速度
a ↓
F>f
a>0
F=f，a=0
V最大
结论：在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最快。
step3. 机车的启动问题
瞬时速度V↑
牵引力
F↓
加速度
a ↓
F>f
a>0
F=f，a=0
V最大
变加速
匀速
step3. 机车的启动问题
①以恒定的功率P启动
以恒定的加速度a（牵引力F）启动
step3. 机车的启动问题
F>f
2、当F=f时速度最大
1、先匀加速再变加速最后匀速
3.机车的启动问题：
① 以恒定的功率P启动
以恒定的加速度a（牵引力F）启动
注意：
①求最大速度（收尾速度）问题
②求匀加速持续的时间问题
③求瞬时加速度、速度、功率问题
④求某一段时间（位移）内的做功问题
step3. 机车的启动问题
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当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？
【典例精析】
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？
【典例精析】
额定功率80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2,运动过程中阻力不变，求：
（1）汽车所受的恒定阻力；
（2）3s末汽车的瞬时功率；
（3）经过多长时间汽车功率达到额定值？
【典例精析】
4.(机车启动问题)如图6所示为一正在施工的塔式起重机.在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动.取g＝10 m/s2，不计额外功.求：
(1)起重机允许输出的最大功率；
(2)重物做匀加速运动所经历的时
间和起重机在第2 s末的输出功率
【典例精析】
【典例精析】
答案 D
质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，
从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，
如图3所示。下列判断正确的是( )
A．0～2 s内外力的平均功率是4 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
【典例精析】
答案 AD
质量为m的物块放在光滑的水平面上,绳的一端固定，在绳的另一端经动滑轮用与水平方向成α角、大小为F的力拉物块，如图所示，将物块由A点拉至B点，前进s，求外力对物体所做的总功有多大？
W=Fs+Fs cosα =Fs（1+cosα)
【典例精析】
用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比.在铁锤击第一次时，能把铁钉击入木块内1cm，问击第二次时，能击入多少深度 ? (设铁锤每次做功相等)
∴△x=x2-x1=0.41cm
【典例精析】
x2＝ cm x1=1cm.
思考：物块沿固定的粗糙斜面下滑它所受各力做的是正功还是负功？
如果斜面放在光滑水平面上，且斜面不固定，物体所受各力又如何呢？
【典例精析】
第四章 机械能和能源
4.2 功率
物理学的任务是发现普遍的自然规律。因
为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种
物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅
是合理的，而且也是极为重要的研究方向。
——劳厄
XX年“3·15”期间打击传销宣传活动工作计划汇报
根据今年我市打击传销工作部署,进一步推进我市打击传销宣传工作,市打击传销领导小组办公室定于“3·15”国际消费者权益日期间,在全市范围内开展打击传销宣传活动。为确保宣传活动顺利开展与有序进行,特制定本工作方案。
一、指导思想
全面贯彻落实党的十九大会议精神,以科学发展观为指导,广泛动员社会力量,坚持“打击、防范、控制、管理”工作机制,采取有效措施,开展多层次、多渠道、多形式的打击传销宣传活动,充分揭露传销的特征、欺骗本质、惯用手段和严重危害,增强广大群众识别传销、抵制传销的能力,积极营造打击传销的浓厚社会氛围。
二、活动时间
XX年3月5日至23日
三、宣传内容
打击传销知识普及。着重围绕《禁止传销条例》和《直销管理条例》,大力宣传打击传销的有关法律法规知识,使群众认识到传销的基本特征、表现形式及欺骗本质,从而提高群众自觉抵制和防范传销的能力,震慑违法犯罪分子,积
极营造良好的社会氛围。
引用案例以案说法。通过曝光典型案例、发布警示提示,揭示传销惯用手段,剖析传销欺诈本质,充分揭露传销的违法性、欺骗性、隐蔽性和危害性,使广大群众擦亮眼
step1.功率的概念
思考：人和起重机向同一艘船上搬运同样数量的物品，做了相同的功。但起重机用时更少，说明做功的快慢不同，如何比较做功的快慢呢？
step1.功率的概念
思考：哪一台起重机做功更快？如何比较？
step1.功率的概念
1.功率——比较做功快慢的物理量
① 定义：
② 定义式： （比值定义法）
③ 单位： (瓦特）
注：功率是标量，计算结果取绝对值
活动：阅读教材P61，区分功率和机械效率
阅读教材P62,区分额定功率和实际功率
step1.功率的概念
常见物体的功率
step2. P、F和v的关系
思考：自行车的变速器，在上坡时，使用低速档，理由是什么？
step2. P、F和v的关系
思考：一个物体在水平恒力F的作用下，以速度v匀速直线运动了一段时间t，试求这段时间t内恒力F做功的功率?
当时间t无限趋于0时，平均速度趋于瞬时速度，此时的功率为瞬时功率。
解释：在上坡时，使用低速档的理由是什么？
2.对公式 和 的理解
① 平均功率 定义式（普适性）
瞬时功率 适用于恒力做功且F与v共线
思考：若F与v不共线，如何计算瞬时功率？
step2. P、F和v的关系
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。
【典例精析】
D
一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0
开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在
T时刻F的功率是（ ）
A． B． C． D．
C
【典例精析】
一个质量为 1kg 的物体，从地面上方 20m 高处开始做自由落体运动，（?g＝10m/s2?）求：
2s 内重力对物体做多少功？功率是多少？
第 1s 内重力对物体做多少功？功率是多少？
第 2s 内重力对物体做多少功？功率是多少？
说明：同一个力在相同时间内的功率是可以不同
第 2s 末重力对物体做功的功率是多少？
【典例精析】
一质量为1.2 kg的物体从倾角为30°、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑．物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过程中重力做功的平均功率是多少？(g取10 m/s2)
【典例精析】
从空中以40m/s的初速度平抛一个重为1kg的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，g取10N/kg.
求：（1）3s内重力做功的平均功率。
（2）物体落地时重力的瞬时功率。
150w 300w
【典例精析】
思考：把悬线拉到水平位置后放手，则对于摆球由A到B的过程中，重力的功率如何变化？
【典例精析】
思考：汽车依靠发动机的牵引力做功实现加速，那么汽车能否一直加速下去呢？
3.机车的启动问题：
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
汽车的实际功率
汽车的牵引力
汽车的瞬时速度
step3. 机车的启动问题
3.机车的启动问题：
① 以恒定的功率P启动
以恒定的加速度a（牵引力F）启动
step3. 机车的启动问题
①以恒定的功率P启动
瞬时速度 V↑
牵引力
F↓
加速度
a ↓
F>f
a>0
F=f，a=0
V最大
结论：在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最快。
step3. 机车的启动问题
瞬时速度V↑
牵引力
F↓
加速度
a ↓
F>f
a>0
F=f，a=0
V最大
变加速
匀速
step3. 机车的启动问题
①以恒定的功率P启动
以恒定的加速度a（牵引力F）启动
step3. 机车的启动问题
F>f
2、当F=f时速度最大
1、先匀加速再变加速最后匀速
3.机车的启动问题：
① 以恒定的功率P启动
以恒定的加速度a（牵引力F）启动
注意：
①求最大速度（收尾速度）问题
②求匀加速持续的时间问题
③求瞬时加速度、速度、功率问题
④求某一段时间（位移）内的做功问题
step3. 机车的启动问题
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当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？
【典例精析】
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？
【典例精析】
额定功率80kW的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量为2t。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2,运动过程中阻力不变，求：
（1）汽车所受的恒定阻力；
（2）3s末汽车的瞬时功率；
（3）经过多长时间汽车功率达到额定值？
【典例精析】
4.(机车启动问题)如图6所示为一正在施工的塔式起重机.在起重机将质量m＝5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速运动.取g＝10 m/s2，不计额外功.求：
(1)起重机允许输出的最大功率；
(2)重物做匀加速运动所经历的时
间和起重机在第2 s末的输出功率
【典例精析】
【典例精析】
答案 D
质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，
从t＝0时刻开始，受到水平外力F作用，
如图3所示。下列判断正确的是( )
A．0～2 s内外力的平均功率是4 W
B．第2 s内外力所做的功是4 J
C．第2 s末外力的瞬时功率最大
D．第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9∶4
【典例精析】
答案 AD
质量为m的物块放在光滑的水平面上,绳的一端固定，在绳的另一端经动滑轮用与水平方向成α角、大小为F的力拉物块，如图所示，将物块由A点拉至B点，前进s，求外力对物体所做的总功有多大？
W=Fs+Fs cosα =Fs（1+cosα)
【典例精析】
用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比.在铁锤击第一次时，能把铁钉击入木块内1cm，问击第二次时，能击入多少深度 ? (设铁锤每次做功相等)
∴△x=x2-x1=0.41cm
【典例精析】
x2＝ cm x1=1cm.
思考：物块沿固定的粗糙斜面下滑它所受各力做的是正功还是负功？
如果斜面放在光滑水平面上，且斜面不固定，物体所受各力又如何呢？
【典例精析】