高一物理(人教版)- 功和功率 26张 PPT课件
文档属性
| 名称 | 高一物理(人教版)- 功和功率 26张 PPT课件 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 10.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-06-12 17:09:10 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
《功与功率》第二课时
高一年级
物理
功率
功率的概念
平均功率和瞬时功率
额定功率和实际功率
汽车的两种启动方式
体重相同的甲、乙两位同学爬楼梯，在30秒内甲爬到了3层，乙爬到了2层。谁克服重力做功更快？
体重相同的丙、丁两位同学爬楼梯，丙爬到5层用了40秒，丁爬到5层用了60秒。谁克服重力做功更快？
当甲乙丙丁四人体重相同时，这四人谁克服重力做功更快？
甲
丙
思考：
回顾速度、加速度的定义
比值定义法
一.功率的概念
定义：从开始计时到时刻
t
这段时间内，力做的功为W
，则功W
与完成这些功所用时间
t
之比叫作功率
功率是标量
单位：瓦特，简称瓦，符号是
W。1
W
＝
1
J/s
千瓦，符号是
kW。
1
kW
＝
1
000
W
表示做功快慢的物理量
二.平均功率和瞬时功率
平均功率
或
α为F与l或的夹角
α为F与l的夹角
瞬时功率
二.平均功率和瞬时功率
α为F与v的夹角
当
例题1
m=1kg的物体做自由落体运动，开始下落的位置距离地面足够高，在物体自由下落1s的过程中，分别求重力在0~1s，0.5~1s，0.75~1s，0.9~1s和0.99~1s的平均功率。
(g=10m/s2)
解：
思考：哪个平均功率更接近1s末重力的瞬时功率？
∴
P0.99-1更接近P1
例题2
质量m=1kg的物体，以v0=10m/s做平抛运动，抛出点距离地面足够高。求1s末重力的瞬时功率和1s内重力的平均功率(g=10m/s2)
重力的瞬时功率
重力的平均功率
解：
三.额定功率和实际功率
额定功率：机器正常工作时所能输出的最大功率。
实际功率：机器工作时实际输出的功率。
例题3
发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。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1800
N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54
km/h
时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力
由于P＝Fv，所以额定功率下的速度
当汽车以速度v’＝
54
km/h
＝
15
m/s
行驶时，有
P’＝Fv’＝
1800×15
W
＝
27
kW
汽车以额定功率匀速行驶时的速度为
120
km/h。汽车以54
km/h
的速度行驶时，发动机输出的实际功率为
27
kW。
解：
解决问题：汽车上坡
汽车发动机的输出功率
P
一定时，牵引力
F
与速度v
成反比。
发动机输出的功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时司机要用“换挡”
的办法减小速度v
，来得到较大的牵引力F
。
0km/h
静止
上坡
油门最大
12km/h
平路
油门较小
12km/h
平路
油门最大
29km/h
思考：电动车上坡时和在平路上以相同时速行驶，为什么上坡时油门要拧到底而平路上油门可以拧到较小处？为什么
电动车上坡时的最大速度比平路上的最大速度要小？
静止
0km/h
上坡
最大油门12km/h
平路
油门较小12km/h
平路
油门最大29km/h
v相同时，F越大，P越大
P相同时，F越大，v越小
四.汽车的两种启动方式
1.汽车以恒定的功率启动
汽车质量为m，以不大于额定功率Pe的恒定的功率P沿直线从静止开始加速运动，运动过程中受到的阻力f
恒定，在汽车从静止加速到最大速度的过程中，牵引力F、
速度v和加速度a
分别随时间怎样变化？
汽车做加速度减小的加速运动
当F减小到F=f
时，a=0，汽车做匀速直线运动，
此时汽车达到最大速度
如果汽车以最大功率Pe
启动，则最大速度
恒定
恒定
汽车以恒定的功率启动
四.汽车的两种启动方式
2.汽车以恒定的牵引力启动
汽车质量为m，以恒定的牵引力F
沿直线从静止开始加速运动，运动过程中受到的阻力f
恒定，在汽车从静止加速到最大速度的过程中，汽车速度v、加速度a和汽车功率（假设不超过额定功率）分别随时间怎样变化？
汽车做匀加速直线运动
恒定
恒定
恒定
恒定
当汽车牵引力的功率P增大到额定功率Pe后，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，速度达到
阶段①
汽车以恒定的牵引力启动
阶段①
汽车做加速度减小的加速运动
当F’
减小到F’=f
时，a=0，汽车做匀速直线运动，此时汽车达到最大速度
恒定
恒定
汽车以恒定的牵引力启动
阶段②
阶段①
阶段②
例题4
汽车的质量为
1t，发动机额定功率为
120kW。在平直公路上行驶的最大速度为
60
m/s。若汽车以恒定牵引力从静止启动，沿直线运动，加速度大小为4m/s2，运动过程中汽车受到的阻力大小不变。
求：（1）汽车受到的阻力大小
（2）2s末汽车牵引力做功的瞬时功率
（3）汽车做匀加速直线运动的时间
解：
若2s末汽车处于匀加速直线运动阶段
所以2s末汽车处于匀加速直线运动阶段
课堂小结：
1.功率是怎样定义的？
2.平均功率和瞬时功率分别如何计算？
3.额定功率和实际功率有什么区别？
4.我们学了汽车哪两种启动方式？汽车速度以怎样的规律增大？
《功与功率》第二课时
高一年级
物理
功率
功率的概念
平均功率和瞬时功率
额定功率和实际功率
汽车的两种启动方式
体重相同的甲、乙两位同学爬楼梯，在30秒内甲爬到了3层，乙爬到了2层。谁克服重力做功更快？
体重相同的丙、丁两位同学爬楼梯，丙爬到5层用了40秒，丁爬到5层用了60秒。谁克服重力做功更快？
当甲乙丙丁四人体重相同时，这四人谁克服重力做功更快？
甲
丙
思考：
回顾速度、加速度的定义
比值定义法
一.功率的概念
定义：从开始计时到时刻
t
这段时间内，力做的功为W
，则功W
与完成这些功所用时间
t
之比叫作功率
功率是标量
单位：瓦特，简称瓦，符号是
W。1
W
＝
1
J/s
千瓦，符号是
kW。
1
kW
＝
1
000
W
表示做功快慢的物理量
二.平均功率和瞬时功率
平均功率
或
α为F与l或的夹角
α为F与l的夹角
瞬时功率
二.平均功率和瞬时功率
α为F与v的夹角
当
例题1
m=1kg的物体做自由落体运动，开始下落的位置距离地面足够高，在物体自由下落1s的过程中，分别求重力在0~1s，0.5~1s，0.75~1s，0.9~1s和0.99~1s的平均功率。
(g=10m/s2)
解：
思考：哪个平均功率更接近1s末重力的瞬时功率？
∴
P0.99-1更接近P1
例题2
质量m=1kg的物体，以v0=10m/s做平抛运动，抛出点距离地面足够高。求1s末重力的瞬时功率和1s内重力的平均功率(g=10m/s2)
重力的瞬时功率
重力的平均功率
解：
三.额定功率和实际功率
额定功率：机器正常工作时所能输出的最大功率。
实际功率：机器工作时实际输出的功率。
例题3
发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。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1800
N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54
km/h
时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力
由于P＝Fv，所以额定功率下的速度
当汽车以速度v’＝
54
km/h
＝
15
m/s
行驶时，有
P’＝Fv’＝
1800×15
W
＝
27
kW
汽车以额定功率匀速行驶时的速度为
120
km/h。汽车以54
km/h
的速度行驶时，发动机输出的实际功率为
27
kW。
解：
解决问题：汽车上坡
汽车发动机的输出功率
P
一定时，牵引力
F
与速度v
成反比。
发动机输出的功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时司机要用“换挡”
的办法减小速度v
，来得到较大的牵引力F
。
0km/h
静止
上坡
油门最大
12km/h
平路
油门较小
12km/h
平路
油门最大
29km/h
思考：电动车上坡时和在平路上以相同时速行驶，为什么上坡时油门要拧到底而平路上油门可以拧到较小处？为什么
电动车上坡时的最大速度比平路上的最大速度要小？
静止
0km/h
上坡
最大油门12km/h
平路
油门较小12km/h
平路
油门最大29km/h
v相同时，F越大，P越大
P相同时，F越大，v越小
四.汽车的两种启动方式
1.汽车以恒定的功率启动
汽车质量为m，以不大于额定功率Pe的恒定的功率P沿直线从静止开始加速运动，运动过程中受到的阻力f
恒定，在汽车从静止加速到最大速度的过程中，牵引力F、
速度v和加速度a
分别随时间怎样变化？
汽车做加速度减小的加速运动
当F减小到F=f
时，a=0，汽车做匀速直线运动，
此时汽车达到最大速度
如果汽车以最大功率Pe
启动，则最大速度
恒定
恒定
汽车以恒定的功率启动
四.汽车的两种启动方式
2.汽车以恒定的牵引力启动
汽车质量为m，以恒定的牵引力F
沿直线从静止开始加速运动，运动过程中受到的阻力f
恒定，在汽车从静止加速到最大速度的过程中，汽车速度v、加速度a和汽车功率（假设不超过额定功率）分别随时间怎样变化？
汽车做匀加速直线运动
恒定
恒定
恒定
恒定
当汽车牵引力的功率P增大到额定功率Pe后，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，速度达到
阶段①
汽车以恒定的牵引力启动
阶段①
汽车做加速度减小的加速运动
当F’
减小到F’=f
时，a=0，汽车做匀速直线运动，此时汽车达到最大速度
恒定
恒定
汽车以恒定的牵引力启动
阶段②
阶段①
阶段②
例题4
汽车的质量为
1t，发动机额定功率为
120kW。在平直公路上行驶的最大速度为
60
m/s。若汽车以恒定牵引力从静止启动，沿直线运动，加速度大小为4m/s2，运动过程中汽车受到的阻力大小不变。
求：（1）汽车受到的阻力大小
（2）2s末汽车牵引力做功的瞬时功率
（3）汽车做匀加速直线运动的时间
解：
若2s末汽车处于匀加速直线运动阶段
所以2s末汽车处于匀加速直线运动阶段
课堂小结：
1.功率是怎样定义的？
2.平均功率和瞬时功率分别如何计算？
3.额定功率和实际功率有什么区别？
4.我们学了汽车哪两种启动方式？汽车速度以怎样的规律增大？