甘肅省武威市高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.3 功率課件 新人教版必修2.ppt

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第三節(jié)功率,學習目標：(第一課時)1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬時功率2.掌握平均功率和瞬時功率的計算方法3.知道機械的額定功率和實際功率的區(qū)別重點難點：1.平均功率和瞬時功率的計算方法2.機車兩種方式啟動問題的求解,復習：,一、功的概念：如果一個物體受到力的作用，且物體在力的方向上發(fā)生一段位移，這個力對物體做了功。,二、功的計算式：,三、各種能量的轉(zhuǎn)化需要靠力做功來實現(xiàn),一臺耕地機一天能耕地約20畝田地,一頭牛一天能耕地五畝田地,誰做的功快?,一部收割機一天能收割數(shù)十畝水稻,一個農(nóng)民一天能收割一畝水稻,誰做的功快?,誰做的功快?,老農(nóng)挑水,抽水機抽水,2.功率的單位:,瓦特（W）,1.物理意義：表示力對物體做功快慢的物理量。,(單位時間做功的多少),一、功率：,力對物體做的功W跟完成這些功所用時間t的比值叫功率,定義式：,4.功率的另一表達式,v可以是瞬時速度,也可以是平均速度大小是F與v方向的夾角,3.P=W/t求出來的是力在一段時間內(nèi)做功的平均快慢程度，即平均功率。,1.平均功率：描述在一段時間內(nèi)做功的平均快慢,2.瞬時功率：表示在某一時刻做功的快慢,二、平均功率和瞬時功率（第二課時）,求平均功率,求瞬時功率,（V是平均速度）,（v是瞬時速度）,例、質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上從靜止開始運動，運動時間t=3s，求：（1）力F在t=3s內(nèi)對物體做的功；（2）力F在t=3s內(nèi)對物體做功的平均功率；（3）力F在3s末對物體做功的瞬時功率。,【答案】54J，18W，36W,解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3sa=F/m=2m/s2;s=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P1=FVt=36W,三.額定功率和實際功率,1.額定功率:,2.實際功率:,實際功率應(yīng)小于或等于額定功率,不能長時間大于額定功率,否則會損壞機器,應(yīng)盡量避免,機械或用電器正常工作狀態(tài)下所能輸出的最大功率叫額定功率,機器工作時實際輸出的功率,也就是機器銘牌上的標稱值。,說明：,1.在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺機器的功率，或某物體做功的功率，實際上是指某個力對物體做功的功率。例如：汽車發(fā)動機的功率就是汽車牽引力的功率起重機吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率,高中物理（必修2）,2.功率和機械效率區(qū)別,功率是描述物體做功快慢程度的物理量,機械效率是描述機械做功時有效利用率的物理量,四.汽車的功率（第三課時）,汽車在行駛的過程中，發(fā)動機的最大功率等于額定功率。,P=Fv,汽車功率,汽車的牽引力,汽車的瞬時速度,汽車加速運動的情況有兩種：1、以額定功率P額啟動;2、在恒定的牽引力F作用下勻加速啟動。,以額定功率P額啟動,瞬時速度V,牽引力F,加速度a,Ffa0,F=f，a=0V最大,結(jié)論：在額定功率下，當汽車做勻速運動時，速度最大。,瞬時速度V,牽引力F,加速度a,Ffa0,F=f，a=0V最大,變加速,勻速,以額定功率P額啟動,練習、靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動，在開始的一小段時間內(nèi)，列車的運動狀態(tài)是（）A、列車做勻加速直線運動B、列車的速度和加速度均不斷增加C、列車的速度增大，加速度減小D、列車做勻速運動,例：汽車發(fā)動機的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。汽車保持額定功率不變從靜止啟動后:汽車所能達到的最大速度是多大？當汽車的速度為5m/s時加速度多大？當汽車的加速度為2m/s2時速度多大？,12m/s,4m/s,1.4m/s2,1、沒有達到最大速度時，有瞬時加速度。,2、達到最大速度時，a=0F牽-f=0,注意：發(fā)動機的功率指牽引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。,汽車的兩種運動狀態(tài),Ff,以恒定的牽引力F啟動,2、當F=f時速度最大,1、先勻加速再變加速最后勻速,例2：汽車發(fā)動機的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？汽車所能達到的最大速度是多大？,F=7500N,v=8m/s,t=16s,問題討論：機車起動,2、機車以恒定加速度的起動過程,0t1階段，機車勻加速,v增大,P增大,t1時刻，機車達額定功率,t1t2階段，機車以額定功率繼續(xù)加速，同情況1,v增大，F(xiàn)減小，一直到a=0,第一種情況：汽車以恒定功率啟動,第二種情況：汽車以恒定加速度啟動,共同點:當F牽=f阻,a=0,汽車做勻速直線運動時,V到達最大值,P=P額,當汽車發(fā)動機的功率一定時，根據(jù)P=Fv知，牽引力與速度成反比，所以通過減小速度來增大牽引力，使汽車能順利上坡。,1、汽車上坡時，司機一般要“換擋”減小車速，使汽車以較小的速度爬坡，為什么呢？請用今天所學的知識加以解釋。,2、汽車上坡時，若不減小車速，司機應(yīng)采取什么措施？為什么？,加大油門，增大輸出功率，來獲得較大的牽引力。,三聯(lián)系實際學以致用,