7.3 功率-安徽省安庆市第二中学人教版高中物理必修二课件 (共38张PPT)
文档属性
| 名称 | 7.3 功率-安徽省安庆市第二中学人教版高中物理必修二课件 (共38张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.9MB | ||
| 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 | 2020-06-02 07:21:31 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
7.3
功率
知识与技能目标:
1、理解功率概念及物理意义
2、知道并区分额定功率和实际功率
3、理解并掌握平均功率和瞬时功率，会选择公式解决实际问题
4、理解公式P=FV的物理意义会分析有关问题
过程与方法:
1、通过学习功率学会利用比值定义的方法
2、通过对P=FV的学习体会分析物理问题的能力
3、学会选择公式，求解不同功率问题，培养严密的思维习惯
情感态度与价值观：
1、通过理论联系实际，解决动力机械问题，激发兴趣
2、注意探究问题的过程和创新思维
1、功率的物理意义，定义及公式
2、平均功率和瞬时功率及公式的意义和应用
教学重点与难点
3、做功有快慢吗?
问题与思考
1、做功的两个要素?
2、做功大小由什么因素决定?
4、如何描述事物变化的快慢?
日常生活中有这样的事例：
两位同学分别将一桶水拎上四楼，一位同学用时1分钟，另一位同学用时1.5分钟，哪位同学做功多？哪位同学做功快?它对我们完成工作有意义吗？
这说明做功，除做功多少的问题外，还有一个做功快慢的问题，今天就来学习表示做功快慢的物理量——功率。
一台起重机在甲1min
内把1吨的货物匀速提到预定的高度.另一台起重机乙在
30s
内把1吨的货物匀速提到相同的高度。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
做功相同，时间越短，做功越快
相同
乙比甲快
思考与讨论
一台甲起重机在
30s
内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在
30s
内把1吨的货物匀速提高了5m。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
甲大于乙
甲比乙快
思考与讨论
时间相同，做的功越多，做功越快
一、功率
1、定义：力做的功W与完成这些功所用时间Δt
的比值叫做功率P.
2、定义式：P=W/Δt
3、单位：瓦特，简称瓦，符号W，
1W=1J/s
4、意义物理：功率表示力在某段时间做功的快慢
1kW=1000W
=1kg·m2·s-3
判一判
5、功率是标量，且没有正负。
电动机、内燃机等机械常标有额定功率，是指在额定转速下可以较长时间正常工作时输出的功率.
实际功率：实际工作时输出的功率，通常小于额定功率.
6、额定功率与实际功率
平均功率：当取一段时间Δt时，ΔW/Δt
为这段时间内的平均功率，反映这段时间做功的快慢，但各个时刻的瞬时功率可能不同.
瞬时功率：当Δt→0，ΔW/Δt表示力在t时刻的瞬时功率，瞬时功率精确表征力做功的快慢.
7、平均功率与瞬时功率
二、功率与速度
功
W
=FΔlcosα
P=W/t
=
(FΔlcosα)/Δt
=
Fcosα·（
Δ
l/
Δ
t）
=
F
vcosα
平均功率
F
Δl
α
t
时刻
(t+Δt)
时刻
Δt→0，Δl/Δt
为质点在
t
时刻的瞬时速度
P=
Fvcosα
讨论：P=
Fvcosα
或
P=Fv(F与v同向)
1.功率P一定，力F与v成反比.
汽车爬坡使用低速挡
v
F
O
2.牵引力F恒定，P∝v
速度增大,功率增加.当功率增加到额定功率时,功率保持不变.
v
P
O
vmax
练习
将物体从离地h处,以相同的速率v0，竖直向上、竖直向下、水平抛出，比较落地前瞬间重力的瞬时功率关系.
v0
v0
v0
h
【例题1】质量m=2kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.
(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)
(1)前2s重力做功的平均功率；
(2)2s末重力的瞬时功率.
θ
解：设物体沿斜面下滑的加速度为a，以沿斜面向下为正方向.由牛顿第二定律得：
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得a=2m/s2
t=2s内位移x=1/2·at
2=4m
重力做功的平均功率P1=(mgxsinθ)/t=24W
2s末速度v=at=4m/s
2s末重力瞬时功率P2=mgvsinθ=48W
θ
【例题
2】某型号汽车质量m=1000kg，发动机额定功率为60kW,在水平路面行驶时受到的阻力时1800N,求:
(1)发动机在以额定功率工作时汽车匀速行驶的速度.
(2)某时刻行驶的速度为54km/h，发动机以额定功率工作，该时刻汽车的加速度是多少?
解:额定功率P=60kW
阻力f
=1800N.
(1)匀速行驶，牵引力F=f
=1800N
由P=Fv得v=P/F=100/3
m/s=120km/h
(2)当速度v1=54km/h=15m/s
牵引力F1=P/v1=4000N
由牛顿第二定律得：
F1-f
=ma
代入数据解得a=2.2m/s2
【答案】BD
判断下列说法是否正确：
(1)功率大说明物体做的功多.
(2)功率小说明物体做功慢.
(3)由P=ΔW/Δt知，机器做功越多，其功率越大.
(4)单位时间内机器做功越多，其功率越大.
×
×
√
√
返回
关于汽车等工具功率P=Fv的讨论
有一个力F，它在不断增大，某人根据P=FV认为F增大P增大；V=P/F，P增大V增大；F=P/V，V增大F减小
此结果与已知矛盾，你对公式P=FV是怎么理解的？
P一定时，F与v
的变化关系
?
图像表示
拓展：机车启动模型（F专指牵引力）
1、以恒定功率启动
（A）
例2.一台质量为2000kg,额定功率为5×104w的汽车,若其在行使中所受的阻力恒定不变,且汽车以额定功率行使的最大速度为20m／s,则汽车在启动后速度为10m／s时的加速度有多大?
解:∵
?
?
开始做匀加速运动,当汽车的功率增大到额定功率后,再做变加速运动,最后做匀速运动,牵引功率,牵引力,加速度,速度各个量的变化情况是:
匀
加
速
直
线
运
动
拓展：2、以恒定加速度启动
变
加
速
运
动
图像表示
【例题3】在平直路面上运动的汽车的额定功率为60
kW，若其总质量为5
t，在水平路面上所受的阻力为5×103
N。
(1)求汽车所能达到的最大速度。
(2)若汽车以0.5
m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？
(3)若汽车以额定功率起动，则汽车车速v′＝2
m/s时其加速度为多大？
(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动；
(2)v2的大小；
(3)整个运动过程中的最大加速度；
(4)匀加速运动过程的最大速度是多大？匀加速运动过程用时多长？当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？
1、物理意义：表示做功快慢的物理量
2、定义式：
该式一般用于求平均功率
3、计算式：P
=
F
v
cosα
如果力的方向与速度方向一致
P
=
F
v
若v表示平均速度，则P表示平均功率
若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率
4、单位：在国际单位制中
瓦特
W
小
结
7.3
功率
知识与技能目标:
1、理解功率概念及物理意义
2、知道并区分额定功率和实际功率
3、理解并掌握平均功率和瞬时功率，会选择公式解决实际问题
4、理解公式P=FV的物理意义会分析有关问题
过程与方法:
1、通过学习功率学会利用比值定义的方法
2、通过对P=FV的学习体会分析物理问题的能力
3、学会选择公式，求解不同功率问题，培养严密的思维习惯
情感态度与价值观：
1、通过理论联系实际，解决动力机械问题，激发兴趣
2、注意探究问题的过程和创新思维
1、功率的物理意义，定义及公式
2、平均功率和瞬时功率及公式的意义和应用
教学重点与难点
3、做功有快慢吗?
问题与思考
1、做功的两个要素?
2、做功大小由什么因素决定?
4、如何描述事物变化的快慢?
日常生活中有这样的事例：
两位同学分别将一桶水拎上四楼，一位同学用时1分钟，另一位同学用时1.5分钟，哪位同学做功多？哪位同学做功快?它对我们完成工作有意义吗？
这说明做功，除做功多少的问题外，还有一个做功快慢的问题，今天就来学习表示做功快慢的物理量——功率。
一台起重机在甲1min
内把1吨的货物匀速提到预定的高度.另一台起重机乙在
30s
内把1吨的货物匀速提到相同的高度。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
做功相同，时间越短，做功越快
相同
乙比甲快
思考与讨论
一台甲起重机在
30s
内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在
30s
内把1吨的货物匀速提高了5m。
1、这两个起重机对货物做功的大小有什么关系？
2、这两个起重机做功的快慢有什么关系？
3、你是怎么比较它们做功快慢的？
甲大于乙
甲比乙快
思考与讨论
时间相同，做的功越多，做功越快
一、功率
1、定义：力做的功W与完成这些功所用时间Δt
的比值叫做功率P.
2、定义式：P=W/Δt
3、单位：瓦特，简称瓦，符号W，
1W=1J/s
4、意义物理：功率表示力在某段时间做功的快慢
1kW=1000W
=1kg·m2·s-3
判一判
5、功率是标量，且没有正负。
电动机、内燃机等机械常标有额定功率，是指在额定转速下可以较长时间正常工作时输出的功率.
实际功率：实际工作时输出的功率，通常小于额定功率.
6、额定功率与实际功率
平均功率：当取一段时间Δt时，ΔW/Δt
为这段时间内的平均功率，反映这段时间做功的快慢，但各个时刻的瞬时功率可能不同.
瞬时功率：当Δt→0，ΔW/Δt表示力在t时刻的瞬时功率，瞬时功率精确表征力做功的快慢.
7、平均功率与瞬时功率
二、功率与速度
功
W
=FΔlcosα
P=W/t
=
(FΔlcosα)/Δt
=
Fcosα·（
Δ
l/
Δ
t）
=
F
vcosα
平均功率
F
Δl
α
t
时刻
(t+Δt)
时刻
Δt→0，Δl/Δt
为质点在
t
时刻的瞬时速度
P=
Fvcosα
讨论：P=
Fvcosα
或
P=Fv(F与v同向)
1.功率P一定，力F与v成反比.
汽车爬坡使用低速挡
v
F
O
2.牵引力F恒定，P∝v
速度增大,功率增加.当功率增加到额定功率时,功率保持不变.
v
P
O
vmax
练习
将物体从离地h处,以相同的速率v0，竖直向上、竖直向下、水平抛出，比较落地前瞬间重力的瞬时功率关系.
v0
v0
v0
h
【例题1】质量m=2kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.
(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)
(1)前2s重力做功的平均功率；
(2)2s末重力的瞬时功率.
θ
解：设物体沿斜面下滑的加速度为a，以沿斜面向下为正方向.由牛顿第二定律得：
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得a=2m/s2
t=2s内位移x=1/2·at
2=4m
重力做功的平均功率P1=(mgxsinθ)/t=24W
2s末速度v=at=4m/s
2s末重力瞬时功率P2=mgvsinθ=48W
θ
【例题
2】某型号汽车质量m=1000kg，发动机额定功率为60kW,在水平路面行驶时受到的阻力时1800N,求:
(1)发动机在以额定功率工作时汽车匀速行驶的速度.
(2)某时刻行驶的速度为54km/h，发动机以额定功率工作，该时刻汽车的加速度是多少?
解:额定功率P=60kW
阻力f
=1800N.
(1)匀速行驶，牵引力F=f
=1800N
由P=Fv得v=P/F=100/3
m/s=120km/h
(2)当速度v1=54km/h=15m/s
牵引力F1=P/v1=4000N
由牛顿第二定律得：
F1-f
=ma
代入数据解得a=2.2m/s2
【答案】BD
判断下列说法是否正确：
(1)功率大说明物体做的功多.
(2)功率小说明物体做功慢.
(3)由P=ΔW/Δt知，机器做功越多，其功率越大.
(4)单位时间内机器做功越多，其功率越大.
×
×
√
√
返回
关于汽车等工具功率P=Fv的讨论
有一个力F，它在不断增大，某人根据P=FV认为F增大P增大；V=P/F，P增大V增大；F=P/V，V增大F减小
此结果与已知矛盾，你对公式P=FV是怎么理解的？
P一定时，F与v
的变化关系
?
图像表示
拓展：机车启动模型（F专指牵引力）
1、以恒定功率启动
（A）
例2.一台质量为2000kg,额定功率为5×104w的汽车,若其在行使中所受的阻力恒定不变,且汽车以额定功率行使的最大速度为20m／s,则汽车在启动后速度为10m／s时的加速度有多大?
解:∵
?
?
开始做匀加速运动,当汽车的功率增大到额定功率后,再做变加速运动,最后做匀速运动,牵引功率,牵引力,加速度,速度各个量的变化情况是:
匀
加
速
直
线
运
动
拓展：2、以恒定加速度启动
变
加
速
运
动
图像表示
【例题3】在平直路面上运动的汽车的额定功率为60
kW，若其总质量为5
t，在水平路面上所受的阻力为5×103
N。
(1)求汽车所能达到的最大速度。
(2)若汽车以0.5
m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长时间？
(3)若汽车以额定功率起动，则汽车车速v′＝2
m/s时其加速度为多大？
(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动；
(2)v2的大小；
(3)整个运动过程中的最大加速度；
(4)匀加速运动过程的最大速度是多大？匀加速运动过程用时多长？当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？
1、物理意义：表示做功快慢的物理量
2、定义式：
该式一般用于求平均功率
3、计算式：P
=
F
v
cosα
如果力的方向与速度方向一致
P
=
F
v
若v表示平均速度，则P表示平均功率
若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率
4、单位：在国际单位制中
瓦特
W
小
结