鲁科版_必修2_第3节 功率课件24张PPT

一、力做功的两个因素：
1 物体受到力的作用
2 物体在力的方向上发生一段位移
二、功的表达式：
三、功的标矢性
重点复习
如果你是老板：
工期紧张，你选择 用挖掘机挖土 还是 一个工人单独挖土？
第三节 功率
学习目标
1.知道功率的物理意义、定义式、单位
2.知道额定功率和实际功率
3.理解平均功率和瞬时功率的含义，并能进行相关计算
已知几个物体所做的功和所用的时间如下表，请同学们想一想,议一议谁做功最快?你是怎么知道的?
物体
所做的功
所用时间
A
1000J
5S
B
1000J
10S
C
4000J
1min
D
6000J
1min
A与B哪个做功快？C与D哪个做功快？
B与C哪个做功快？
提示：类比运动快慢的比较
1、物理意义：是表示力对物体做功快慢的物理量。
3、公式：
比值定义法
4、功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。
5、功率的单位：
瓦特（W）常用单位： kW
一、功率的概念
2、定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值
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
长时间运动时人的功率为数10W，优秀运动员可达1kW
长时间运动马的功率为数百瓦
鲸游动时功率可达350kW
小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦
高速列车的功率可达数万kW
万吨豪华游轮的功率可达1万kW以上
小资料
1.关于功率，下列说法中正确的是（　 ）
A、功率是说明做功多少的物理量
B、功率是说明力做功快慢的物理量
C、做功时间越长，功率一定小
D、力做功越多，功率一定大
B
课堂练习
2.某人用同一水平力F先后两次拉同一静止物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( )
A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1＞P2
C.W1＞W2，P1＞P2 D.W1＞W2，P1=P2
B
想一想：
人力直接做功能否像起重机做功那样快？
汽车做功能否像飞机做功那样快？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？
奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？
人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。
人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100m赛跑中，时间只是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5Km的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。
这种现象说明了什么呢？
二、额定功率和实际功率
1、额定功率：是指机器在额定转速下可以长时间工作的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。
3、机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。
说明：即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。
平均功率：描述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
P＝
t
W
当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率
当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率
三、平均功率和瞬时功率
　　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。
思考与推理
　拓展:若力F与水平成 α 角呢？
W＝Fscosα
P＝
t
W
P＝Fvcosα
P＝
t
Fscosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
P＝Fvcosα
v＝
t
S
四、功率与速度的关系
v
F
α
功率与速度的关系
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
当F与v同方向时（α＝0），P＝Fv
汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？
观察与思考
P＝FV的应用
汽车上坡时，要增大牵引力，应换低速挡减速慢行
P一定：F与V成反比。
V一定：P与F成正比。
汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，增大输出功率，获得较大牵引力
F一定：P与V成正比。
汽车在高速公路上，加大油门增大输出功率，可以提高速度
平均功率和瞬时功率
1、求平均功率
2、求瞬时功率
P＝Fv适用于F与v同向的情况，但如果二者夹角为α，则用P＝Fvcosα来计算功率；
计算时要注意F、V、 α的瞬时对应关系。）
小结
1、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。
D
小试牛刀
2：质量为m的物体由静止开始沿倾角为α的固定斜面滑到底端时的速度大小为v，此时重力的瞬时功率为（ ）
A．
B．
C．
D．
答案：B
解：
由P =Fv 得
匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
3.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,如果匀速行使速度只有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,
实际功率P’ =Fv’ =1800×15W=27kW
注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率
4. 质量m=3 kg的物体，在水平力F=6Ｎ的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3 s，求：
（1）力F在t=3 s内对物体所做的功。
（2）力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。
（3）在3 s末力F对物体做功的瞬时功率
小结：求功率时,必须明确求哪一个力的功率,且该力必须为恒力,同时要分清是何种类型的功率，并能正确选择公式