2018-2019學年高考物理 主題二 機械能及其守恒定律 第四章 機械能及其守恒定律 2.4.2 功率課件 教科版.ppt

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1、2.4.2 功 率,一、功率的含義 觀圖助學,同學們爬山時遇到過挑山工和索道，假設挑山工和纜車將相同的貨物運到山頂，兩者對貨物做的功相同嗎？做功用的時間相同嗎？做功的功率相同嗎？,1.定義：力對物體所做的功W與做功_的比值。,3.單位：在國際單位制中，功率的單位是_，簡稱_，用_表示。1 W1 J/s。 4.標矢性：功率是_。 5.物理意義：表示物體做功_的物理量。 6.輸入功率與輸出功率 (1)輸入功率：機器工作時，_對機器做功的功率。 (2)輸出功率：機器對_做功的功率。,所用時間t,瓦特,瓦,W,標量,快慢,外界,外界,7.額定功率與實際功率 (1)額定功率：機器_允許的功率。 (2)實

2、際功率：機器_時的輸出功率。 (3)關系：實際功率往往_額定功率，但也可以在很短時間內(nèi)_額定功率。,長時間工作,實際工作,小于,大于,(2)做相同的功，用時短的做功較快。( ) (3)發(fā)動機不能在實際功率等于額定功率情況下長時間工作。( ) (4)功率大，做功一定多。( ),二、功率、力和速度之間的關系 觀圖助學,為什么汽車在水平路面上行駛時速度可以很大？而汽車爬坡時，常常換用低速擋，汽車要減速，這又是為什么？,1.功率、力和速度之間的關系 (1)當F與v方向相同時，P_ (2)當F與v夾角為時，P_ 2.應用：由功率與速度關系式知，汽車、火車等交通工具和各種起重機械，當發(fā)動機的功率P一定時，

3、牽引力F與速度v成_，要增大牽引力，就要_速度。,Fv,Fvcos ,反比,減小,(2)瞬時功率：某一時刻功率的瞬時值，能精確地描述做功的快慢，計算公式：P_，其中v為瞬時速度；當F與v夾角為時，PFvcos 。,Fv,理解概念 判斷下列說法是否正確。 (1)一個力對物體做功的功率，不一定等于這個力與受力物體運動速度的乘積。( ) (2)汽車的功率一定，汽車的速度越大，牽引力就越大。( ) (3)汽車在高速公路上行駛，功率的大小與速度的大小無關。( ) (4)汽車的速度越大，牽引力的功率也越大。( ),觀察探究 如圖1所示某部隊正用吊車將一臺坦克車從碼頭上吊起裝上艦船。,圖1,(1)將質量為m

4、的坦克車以速度v勻速吊起，坦克車在t時間內(nèi)勻速上升h高度。怎樣計算吊車的功率？其瞬時功率是多少？ (2)若坦克車在相同的時間t內(nèi)，從靜止開始以加速度a勻加速上升高度h時，該過程中吊車的平均功率是多少？其瞬時功率是多少？,2.公式PFv中三個量的制約關系,答案 D,例2 一臺起重機將靜止在地面上、質量為m1.0103 kg的貨物勻加速豎直吊起，在2 s末貨物的速度v4 m/s。(取g10 m/s2，不計額外功)求： (1)起重機在這2 s內(nèi)的平均功率； (2)起重機在2 s末的瞬時功率。,答案 (1)2.4104 W (2)4.8104 W,計算功率應該注意的問題 (1)首先應該明確所求的功率是

5、平均功率還是瞬時功率，計算平均功率與瞬時功率選擇的公式不同。 (2)求平均功率時，應明確是哪一段時間內(nèi)的平均功率；求瞬時功率時，應明確是哪一時刻的瞬時功率。 (3)應該明確是哪一個力對物體做功的功率，是動力還是阻力，是恒力還是變力等。不同情況應選擇不同的公式。,針對訓練1 一個質量為m的小球做自由落體運動，那么，在前t時間內(nèi)重力對它做功的平均功率 及在t時刻重力做功的瞬時功率P分別為( ),答案 C,觀察探究 汽車的啟動方式有兩種：1.以恒定的功率啟動；2.以恒定的加速度啟動。,機車的啟動問題,圖2,(1)用公式PFv研究汽車啟動問題時，力F是什么力？ (2)以恒定功率啟動時，汽車的加速度變化

6、嗎？做什么運動？ (3)汽車勻加速啟動的過程能否一直持續(xù)下去？ 答案 (1)F是汽車的牽引力。 (2)汽車以恒定功率啟動，根據(jù)PFv，v增大，F(xiàn)減小，加速度減小，故加速度變化，汽車做變加速運動。 (3)不能。汽車勻加速啟動，F(xiàn)不變，v增大，P增大。 當PP額時，勻加速運動結束。,探究歸納 1.兩種啟動方式的過程分析(條件：水平路面、阻力f恒定),試題案例 例3 (2018溫州高一檢測)在平直路面上運動的汽車的額定功率為60 kW，若其總質量為5 t，在水平路面上所受的阻力為5103 N。 (1)求汽車所能達到的最大速度； (2)若汽車以0.5 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，則這一過程

7、能維持多長時間？ (3)若汽車以額定功率啟動，則汽車車速v2 m/s時其加速度為多大？,答案 (1)12 m/s (2)16 s (3)5 m/s2,(1)公式PFv中的F指的是機車的牽引力，而不是合外力。 (2)只有機車在水平路面上勻速運動時，牽引力F才等于它受到的阻力f大小。 (3)機車以恒定加速度啟動時，勻加速結束時的速度并沒有達到最終勻速運動的速度vm。,答案 B,功率問題的實際應用,在解決實際問題時，首先要讀懂題目中所給出的信息，進而把實際問題轉化為熟知的物理模型，然后根據(jù)題意結合相應的物理規(guī)律求解。例如以人們熟知的跳繩設置問題，分析求解時首先應該清楚運動員跳起到h高度克服重力做的功為mgh，并細致分析運動員的一次跳繩過程，求出運動員在空中運動的時間t1，而求出h是解決問題的關鍵。求平均功率的時間必須用跳躍周期T，即要注意求的是哪段時間內(nèi)的平均功率。對這一些實際問題的求解，構建出物理模型是關鍵所在。,圖3,【思維導圖】,