1.2 功率—鲁科版（2019）高中物理必修第二册课件(共31张PPT)

(共31张PPT)
1.2
功率
第一节
功率基本概念
两位同学克服米的重力做功多少一样吗？
做功时间一样吗？
两位同学谁做功快？如何比较？
做功相同，比较时间
时间相同，比较做功多少
做功和时间都不同，
如何比较做功快慢？
A
C
B
一、功率
1、物理意义：
3、公式：
比值定义法
5、单位与换算：
瓦特（W）
、马力（已废）
2、定义：
4、功率是标量还是矢量？
表示力对物体做功快慢的物理量
功W跟完成这些功所用时间t的比值
标量
瓦特为蒸汽机的推广、使用做出了不可磨灭的重要贡献。有力的推动了社会的前进。恩格斯在《自然辨证法》中这样写道:“蒸汽机是第一个真正国际性的发明…瓦特给它加上了一个分离的冷凝器，这就使蒸汽机在原则上达到了现在的水平。”后人为了纪念这位伟大的英国发明家，把功率的单位定为“瓦特”。
瓦特
James
Watt
1736-1819
人能以最大的速度跑完一层楼，此时人的输出功率是正常时的数十倍。跑完二十层楼的过程中，人不可能长时间超负荷运动。
若某同学能始终用跑一层楼的较大速度，跑完二十层楼吗？为什么？
额定功率与实际功率
1.
额定功率：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。
实际功率：指机器工作中实际输出的功率。
机器不一定都在额定功率下工作。
实际功率总是小于或等于额定功率。
实际功率如果大于额定功率容易将机器损坏。
思考：
全过程做功快慢相同吗？
三、平均功率和瞬时功率
1.平均功率：描述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
当
t
→0时
当
t
表示一段时间
P表示平均功率
P表示瞬时功率
推导公式：
s
t
当
t
→0时，v表示瞬时速度，P表示瞬时功率
当
t
表示一段时间时，v表示平均速度，P表示平均功率
α代表F和v的夹角！
1、求平均功率
2、求瞬时功率
（v是瞬时速度
a是F与v的夹角）
总结求功率的方法：
（
注意是哪一段时间内）
简化处理：质量为m＝100
kg的大熊猫从倾角θ＝37°的长滑梯上由静止开始下滑，大熊猫与滑梯间的动摩擦因数为μ＝0，已知：sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，取g＝10
m/s2，求：
(1)前2
s内重力做功的平均功率．
(2)2
s末重力做功的瞬时功率．
(3)第2秒内重力做功的平均功率
独立思考：某只熊猫下滑过程重力做功快慢情况？
解：（1）前2s内的位移：
前2s内的平均功率：
（2）2s末的瞬时功率：
（3）前2s内的位移：
前2s内的平均功率：
简化处理：质量为m＝100
kg的大熊猫从倾角θ＝37°的长滑梯上由静止开始下滑，大熊猫与斜面间的动摩擦因数为μ＝0，已知：sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，取g＝10
m/s2，求：
(1)前2
s内重力做功的平均功率．
(2)2
s末重力做功的瞬时功率．
(3)第2秒内重力做功的平均功率．
P
=
F
v
汽车功率（发动机功率）
汽车的牵引力
汽车的瞬时速度
1.人沿盘山公路往上骑车的速度通常要比在水平路面上慢些，试用P=Fv解释这一现象。
2.汽车上坡时，司机常会加大油门和降低速度，这样做的目的是什么？
3.小轿车行驶时受到的阻力要比一般的大卡车小得多，但有的小轿车的功率反而比大卡车大，为什么？
定功率启动
定加速度启动
第二节
功率——汽车启动问题
复习回顾
功率：表示力对物体做功快慢的物理量
两个公式：
平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
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作用下启动。
01
汽车以恒定功率P启动
汽车以恒定功率启动
功率一定时，牵引力F随速度v增大而减小，因而加速度a也减小
故汽车做变加速直线运动，知道F=f时（a=0）获得最大速度vm后，匀速运动
汽车以恒定功率启动
1
2
3
求解以恒定功率启动中的运动情况和受力情况
例题1
质量为2t的汽车，发动机输出功率为30kW，在水平公路上以最大速度15m/s匀速行驶，求：
（1）汽车受到的阻力多大？
（2）若发动机输出功率保持不变，当汽车速度为10m/s时，其加速度为多大？
例题2
汽车发动机的功率为60KW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，试求：
求：（1）汽车所能达到的最大速度；
（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？若汽车要继续加速，牵引力F应如何变化？汽车做什么运动？
02
汽车以恒定加速度a启动
汽车以恒定加速度启动
加速度一定时，牵引力F不变，但在a作用下速度v增大（匀加速直线运动），同时功率P增大
直到功率增大到额定功率都，以恒定功率运动（过程与上部分相同）
故汽车做变加速直线运动，知道F=f时（a=0）获得最大速度vm后，匀速运动
例题2
汽车发动机的功率为60KW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，试求：
（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？若汽车要继续加速，牵引力F应如何变化？汽车做什么运动？
汽车以恒定功率启动
1
2
3
求解以恒定加速度启动中的运动情况和受力情况
当堂练习
一新型赛车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为m
=1×103kg，由静止开始沿水平测试道运动，用传感设备记录其运动的v－t图象如图所示。该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒定，且摩擦阻力跟车的重力的比值为μ＝0.2。赛车在0～5s的v－t图象为直线，5s末该车发动机达到额定功率并保持该功率行驶，在5s～20s之间，赛车的v－t图象先是一段曲线，后为直线。取g=10m/s2，试求：
（1）该车额定功率；（2）该车的最大速度vm；
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