物理人教版必修二 第七章 第三節(jié)《功率》課件

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第三節(jié)功率 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 理解功率的概念 知道平均功率和瞬時(shí)功率 2 掌握平均功率和瞬時(shí)功率的計(jì)算方法 3 知道機(jī)械的額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別 重點(diǎn)難點(diǎn) 1 平均功率和瞬時(shí)功率的計(jì)算方法 2 機(jī)車兩種方式啟動(dòng)問(wèn)題的求解 快慢 瓦特 瓦 5 額定功率和實(shí)際功率 1 額定功率 電動(dòng)機(jī) 內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力機(jī)械在 條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作的 功率 2 實(shí)際功率 電動(dòng)機(jī) 內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力機(jī)械工作時(shí) 的功率 說(shuō)明 實(shí)際輸出功率一般情況下小于額定功率 但在特殊情況下 如汽車越過(guò)障礙時(shí) 可以使實(shí)際功率在短時(shí)間內(nèi)大于額定功率 正常 最大 實(shí)際消耗 Fl Fv 成功發(fā)現(xiàn)1 一個(gè)力對(duì)物體做功的功率 等于這個(gè)力與物體運(yùn)動(dòng)速度的乘積 即P Fv 2 若v是物體的平均速度 則P Fv對(duì)應(yīng)時(shí)間t內(nèi)的 功率 若v是瞬時(shí)速度 則P表示該時(shí)刻的 功率 平均 瞬時(shí) 1 平均功率和瞬時(shí)功率的比較 2 對(duì)P W t與P Fv的理解 1 P W t是功率的定義式 適用于任何情況下功率的計(jì)算 一般用于求解平均功率 2 P Fv 適用于F與v同向的情況 但如果二者夾角為 則用P Fvcos 來(lái)計(jì)算功率 P Fvcos 既適用于求平均功率 也適用于求瞬時(shí)功率 計(jì)算瞬時(shí)功率時(shí) 要注意F v 的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系 3 P Fv中三個(gè)量的制約關(guān)系 2012 泰州中學(xué)高一檢測(cè) 如圖7 3 1所示 質(zhì)量為m 2kg的木塊在傾角 37 的斜面上由靜止開(kāi)始下滑 木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0 5 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 求 1 前2s內(nèi)重力做的功 2 前2s內(nèi)重力的平均功率 3 2s末重力的瞬時(shí)功率 圖7 3 1 答案 見(jiàn)精講精析 方法總結(jié) 在求解功率時(shí)應(yīng)注意 1 若求平均功率 還需明確是求哪段時(shí)間內(nèi)的平均功率 一般用公式P W t來(lái)計(jì)算 2 若求瞬時(shí)功率 需明確是哪一時(shí)刻或哪一位置 再確定該時(shí)刻或該位置的速度 應(yīng)用公式P F v 如果F v不同向 用P F vcos 計(jì)算 vcos 為v在F方向的分速度 變式訓(xùn)練1 質(zhì)量相同的A B兩球 分別從同一高度以不同的初速度水平拋出 A球初速度vA小于B球初速度vB 不計(jì)空氣阻力 則從拋出到落地過(guò)程中有 A 重力對(duì)A球做功的平均功率小些B 重力對(duì)A B兩球做功的平均功率相同C 落地時(shí)B球重力的瞬時(shí)功率較大D 落地時(shí)A B兩球重力的瞬時(shí)功率相等 故機(jī)車達(dá)到最大速度時(shí)a 0 F Ff P Fvm Ffvm 這一啟動(dòng)過(guò)程的v t圖象如圖7 3 2所示 圖7 3 2 特別提醒 以上分析只是針對(duì)在水平面上啟動(dòng)的情況 當(dāng)汽車在斜面上啟動(dòng) 速度達(dá)到最大值時(shí) 根據(jù)平衡條件確定牽引力與阻力的關(guān)系 2012 莆田一中高一檢測(cè) 質(zhì)量為m 5 103kg的汽車在水平公路上行駛 阻力是車重的0 1倍 讓車保持額定功率為60kW 從靜止開(kāi)始行駛 求 g取10m s2 1 汽車達(dá)到的最大速度vm 2 汽車車速v1 2m s時(shí)的加速度 答案 1 12m s 2 5m s2 變式訓(xùn)練2 2012 寧德高一檢測(cè) 質(zhì)量為m的汽車 其發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P 當(dāng)它開(kāi)上一個(gè)傾角為 的斜坡時(shí) 受到的阻力為車重力的k倍 則車的最大速度為 阻力不包括重力的分力 特別提醒 機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí) 勻加速結(jié)束時(shí)的速度 并未達(dá)到整個(gè)過(guò)程的最大速度vm 2012 太原五中高一月考 質(zhì)量為m 4 0 103kg的汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P 40kW 汽車從靜止開(kāi)始以a 0 5m s2的加速度行駛 所受阻力F阻 2 0 103N 則汽車勻加速行駛的最長(zhǎng)時(shí)間為多少 汽車可能達(dá)到的最大速度為多少 答案 20s20m s 易誤警示 把汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度當(dāng)成汽車勻速運(yùn)動(dòng)的速度是解答本題時(shí)易犯的錯(cuò)誤 變式訓(xùn)練3 一起重機(jī)的鋼繩由靜止開(kāi)始勻加速提起質(zhì)量為m的重物 當(dāng)重物的速度為v1時(shí) 起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值P 以后起重機(jī)保持該功率不變 繼續(xù)提升重物 直到以最大速度v2勻速上升為止 物體上升的高度為h 則整個(gè)過(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 經(jīng)典案例 10分 跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng) 設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50kg 她一分鐘跳繩180次 假定在每次跳躍中 腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的2 5 求該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率 g取10m s2 精巧點(diǎn)撥 注意人在一個(gè)周期中 只有上升階段才克服重力做功 圖7 3 4 答案 75W 規(guī)律總結(jié) 在周期性運(yùn)動(dòng)中 某物理量在一段時(shí)間 遠(yuǎn)大于周期 內(nèi)的平均值與該物理量在一個(gè)周期內(nèi)的平均值相等 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全