高中物理必修二 功率课件22张PPT (2)
文档属性
| 名称 | 高中物理必修二 功率课件22张PPT (2) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 793.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-10-19 19:11:33 | ||
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文档简介
第二节 功 率
【一】复习提问
1.功的公式
W＝Fxcosα
2.正、负功的条件及意义 ？
1.条件: (1) 正功: 0≤α＜90° (锐角)
2.意义: (1)正功 动力做功，使物体速度增加。
(2) 负功: 90°＜α≤180°（钝角）
(2)负功 阻力做功，使物体速度减小。
历时10秒
问题1、这两台起重机对货物做功的相同之处是什么？不同之处又是什么？做功的快慢怎样？
H=10m
历时10秒
M=2kg
M=2kg
甲
乙
M=20kg
M=20kg
历时5秒
H=10m
——做功大小相同，
甲做功更快
所用时间不同，
mg
T
mg
T
问题2、如果甲起重机做功2000J，用时10秒，乙起重机做功3000J，用时30秒，哪个做功快？
——甲做功快。因为甲1秒钟做200J的功，乙1秒钟做100J功。
结论：我们要比较两个物体做功的快慢，可以比较它们在单位时间（1秒）内做功的多少，多的就快，少的就慢。
1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。(单位时间内完成的功)
一、功率：
3．单位：瓦特（简称瓦），符号：W
1KW=1000W
2．定义式：
5．标量：功率是标量。
注：功率与的功的区别与联系：
区别：
功是力对位移的积累。(与时间无关)；
功率表示做功的快慢，与时间有关。
联系：功率是单位时间内完成的功。
4．物理意义：表示力做功的快慢。
二、功率与速度的关系：
用F表示沿位移方向的力，
P =
=
=Fv （F与V同向)
=Fvcosα (α为F、v夹角)
P＝
t
W
＝
t
Fxcosα
P＝Fvcosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
P＝Fvcosα
P＝F v cosα
若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率
若 v表示平均速度，则P 表示平均功率
说 明
平均功率：描述在一段时间或一个过程内做功的平均快慢
瞬时功率：表示在某一时刻或一个位置做功的快慢
1.求平均功率
（v是平均速度）
2、求瞬时功率
（v是瞬时速度）
比较常用
同向
[例]质量为1kg的小球，在高为0.8m处，以3m/s的速度水平抛出 ，球下落过程中的平均功率和落地时重力的瞬时功率各为多大？
解：
整个过程平均功率：
落地时的瞬时功率：
vx
vy
v
α
G
代入数据得：
四、几个概念：
1、机车功率：指牵引力功率，并非合力功率。
2、额定功率P额：指机器正常工作时的最大输出功率，即铭牌上的标称值。
3、实际功率P实：是指机器工作时实际输出功率。
故有：P实≤P额。
注：对一切机车，车辆设计时规定了正常行驶时最大功率，即额定功率(铭牌上标明)，发动机工作时的实际功率，可以小于额定功率但不能长时间超过。
4、输入功率：机器工作时，外界对机器做功的功率（又叫总功率）
5、输出功率：机器对外界做功的功率（又叫有用功率）
6、机械效率：输出功率跟输入功率的比值
用公式讨论实际问题 ：
2、汽车从水平路面进入上坡路段时若要保持速度v不变该怎么办？
分析：v一定，
分析：P一定，
F增大→P增大→加大油门
1、汽车上坡时要换档减速，这是为什么？
F增加→v减小
F
f
V减小
F
f
v
P不变v减小
F
f
V不变
F
f
v
V不变P增大
注：此时汽车必须有增大功率的余地，取有足够大的额定功率
类型1：机车以恒定功率 P 启动
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
F＝
v
P
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
↑
→
→
↓
↓
vm＝
F阻
P
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
五、机车启动问题
vm
机车以恒定功率p启动图
P额
P
t
F
t
f
功率-时间图像
牵引力-时间图像
速度-时间图像
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
当F= F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速
F＝
v
P额
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
v
↑
↓
→
→
↓
vm＝
F阻
P额
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
a＝
m
F－F阻
→
→
→
→
F
→
v
↑
P＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
匀加速直线运动
机车以恒定加速度a启动v－ t 图
v
t
0
vm
t1
P额
P
t
功率-时间图像
t1
F
t
f
牵引力-时间图像
v
t
第一种情况：
汽车以恒定功率启动
第二种情况：
汽车以恒定加速度启动
vm
共同点:当F牵=f阻,a=0,汽车做匀速直线运动时,V到达最大值,P=P额
特别提醒
1、无论是哪种启动方式，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即
2、机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速结束时，功率最大，速度不是最大
vm＝
F阻
P
解：
由P =Fv 得
匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
例5：某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?
F
P
v =
1800
60000
= m/s=33.3m/s=120km/h
v’=54km/h=15m/s
以较低的速度行使时,
∴ P’ =Fv’ =1800×15W=27kW
注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率
例6：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间？
②汽车所能达到的最大速度是多大？
F=7500N
v=8m/s
t=16s
vm＝
F阻
P
【一】复习提问
1.功的公式
W＝Fxcosα
2.正、负功的条件及意义 ？
1.条件: (1) 正功: 0≤α＜90° (锐角)
2.意义: (1)正功 动力做功，使物体速度增加。
(2) 负功: 90°＜α≤180°（钝角）
(2)负功 阻力做功，使物体速度减小。
历时10秒
问题1、这两台起重机对货物做功的相同之处是什么？不同之处又是什么？做功的快慢怎样？
H=10m
历时10秒
M=2kg
M=2kg
甲
乙
M=20kg
M=20kg
历时5秒
H=10m
——做功大小相同，
甲做功更快
所用时间不同，
mg
T
mg
T
问题2、如果甲起重机做功2000J，用时10秒，乙起重机做功3000J，用时30秒，哪个做功快？
——甲做功快。因为甲1秒钟做200J的功，乙1秒钟做100J功。
结论：我们要比较两个物体做功的快慢，可以比较它们在单位时间（1秒）内做功的多少，多的就快，少的就慢。
1．定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。(单位时间内完成的功)
一、功率：
3．单位：瓦特（简称瓦），符号：W
1KW=1000W
2．定义式：
5．标量：功率是标量。
注：功率与的功的区别与联系：
区别：
功是力对位移的积累。(与时间无关)；
功率表示做功的快慢，与时间有关。
联系：功率是单位时间内完成的功。
4．物理意义：表示力做功的快慢。
二、功率与速度的关系：
用F表示沿位移方向的力，
P =
=
=Fv （F与V同向)
=Fvcosα (α为F、v夹角)
P＝
t
W
＝
t
Fxcosα
P＝Fvcosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
P＝Fvcosα
P＝F v cosα
若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率
若 v表示平均速度，则P 表示平均功率
说 明
平均功率：描述在一段时间或一个过程内做功的平均快慢
瞬时功率：表示在某一时刻或一个位置做功的快慢
1.求平均功率
（v是平均速度）
2、求瞬时功率
（v是瞬时速度）
比较常用
同向
[例]质量为1kg的小球，在高为0.8m处，以3m/s的速度水平抛出 ，球下落过程中的平均功率和落地时重力的瞬时功率各为多大？
解：
整个过程平均功率：
落地时的瞬时功率：
vx
vy
v
α
G
代入数据得：
四、几个概念：
1、机车功率：指牵引力功率，并非合力功率。
2、额定功率P额：指机器正常工作时的最大输出功率，即铭牌上的标称值。
3、实际功率P实：是指机器工作时实际输出功率。
故有：P实≤P额。
注：对一切机车，车辆设计时规定了正常行驶时最大功率，即额定功率(铭牌上标明)，发动机工作时的实际功率，可以小于额定功率但不能长时间超过。
4、输入功率：机器工作时，外界对机器做功的功率（又叫总功率）
5、输出功率：机器对外界做功的功率（又叫有用功率）
6、机械效率：输出功率跟输入功率的比值
用公式讨论实际问题 ：
2、汽车从水平路面进入上坡路段时若要保持速度v不变该怎么办？
分析：v一定，
分析：P一定，
F增大→P增大→加大油门
1、汽车上坡时要换档减速，这是为什么？
F增加→v减小
F
f
V减小
F
f
v
P不变v减小
F
f
V不变
F
f
v
V不变P增大
注：此时汽车必须有增大功率的余地，取有足够大的额定功率
类型1：机车以恒定功率 P 启动
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
F＝
v
P
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
↑
→
→
↓
↓
vm＝
F阻
P
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
五、机车启动问题
vm
机车以恒定功率p启动图
P额
P
t
F
t
f
功率-时间图像
牵引力-时间图像
速度-时间图像
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
当F= F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速
F＝
v
P额
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
v
↑
↓
→
→
↓
vm＝
F阻
P额
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
a＝
m
F－F阻
→
→
→
→
F
→
v
↑
P＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
匀加速直线运动
机车以恒定加速度a启动v－ t 图
v
t
0
vm
t1
P额
P
t
功率-时间图像
t1
F
t
f
牵引力-时间图像
v
t
第一种情况：
汽车以恒定功率启动
第二种情况：
汽车以恒定加速度启动
vm
共同点:当F牵=f阻,a=0,汽车做匀速直线运动时,V到达最大值,P=P额
特别提醒
1、无论是哪种启动方式，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即
2、机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速结束时，功率最大，速度不是最大
vm＝
F阻
P
解：
由P =Fv 得
匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
例5：某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?
F
P
v =
1800
60000
= m/s=33.3m/s=120km/h
v’=54km/h=15m/s
以较低的速度行使时,
∴ P’ =Fv’ =1800×15W=27kW
注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率
例6：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间？
②汽车所能达到的最大速度是多大？
F=7500N
v=8m/s
t=16s
vm＝
F阻
P