高中物理 7_3 功率同课异构课件1 新人教版必修2

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1、第 七 章 机 械 能 守 恒 定 律第 三 节 功 率人 教 版 必 修 2 思 考 与 讨 论起 重 机 甲 在 30s内 把 1吨 的 货 物 匀 速 提 高 了10m。 另 一 台 起 重 机 乙 在 30s 内 把 1吨 的 货 物 匀速 提 高 了 5m。1、 这 两 个 起 重 机 对 货 物 做 功 的 有 什 么 关 系 ？甲 大 于 乙2、 这 两 个 起 重 机 哪 一 个 做 功 的 快 ？甲 比 乙 快3、 你 是 怎 么 比 较 它 们 做 功 快 慢 的 ？时 间 相 同 ， 做 的 功 越 多 ， 做 功 越 快 乙起重机在 30 秒 内把 1 吨的货物提到相同

2、的高度甲起重机在 60 秒 内把 1 吨的货物提到预定的高度 1、 这 两 个 起 重 机 对 货 物 做 的功 有 什 么 关 系 ？ 相 同2、 这 两 个 起 重 机 哪 一 个 做 功的 快 ？ 乙 比 甲 快3、 你 又 是 怎 么 比 较 它 们 做 功快 慢 的 ？做 功 相 同 ， 时 间 越 短 ， 做 功 越 快 两 球 同 时 从 不 同 高 度 作 自 由 落 体 运动 ， 如 图 所 示 ， 若 m1=0.5kg， m2=2kg，h1=20m， h2=5m， 则 重 力 对 两 球 做 的 功 分别 为 多 少 ?(g=10m/s2) h1h2两 球 完 成 做 功

3、过 程 所 需 的 时 间 又 分 别 为多 少 ？如 何 来 比 较 做 功 的 快 慢 ？ ？ 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 1 1 / 1 /W J S Nm s 31 10KW W 一 、 功 率 的 概 念 WP t2、 定 义 ： 功 W跟 完 成 这 些 功 所 用 时 间 t的 比 值 想 一 想 ： 人 力 直 接 做

4、 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

5、， 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 。 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

6、 。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 。 例 题 ： 一 个 质 量 是 1.0kg的 物 体 ， 从 地 面 上 方 20m高 处 开 始 做 自 由 落 体 运 动 ， (g取 10m/s2) 第 1s内 下 落 的 位 移 是 多 少 ？ 这 1s内 重 力 对 物 体 做 多 少 功 ？ 第 2s内 物 体 下 落 的 位 移 是 多

7、少 ？ 这 1s内 重 力 对 物 体 做 多 少 功 ？ 前 1s和 后 1s重 力 对 物 体 做 功 的 功 率 各 是 多 大 ？ 这 2s时 间 内 重 力 对 物 体 做 功 的 功 率 是 多 大 ？h1=5mw1=50Jh2=15mw2=150JP1=50W P2=150W P3=100W反 思 ： 通 过 以 上 的 计 算 ， 说 明 了 什 么 问 题 ？ 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

8、 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 tW 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 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 考反 思

9、： 这 说 明 了 什 么 问 题 ？ 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 。W FS WP t FSP t P FvS vt 拓 展 ： 若 物 体 在 水 平 恒 力 F作 用 下 作 变 速运 动 了 一 段 时 间 t， 则 恒 力 F在 时 间 t内 做 功的 功 率 又 如 何 呢 ？ 若 力 F与 水 平 成 角 呢 ？ W FscosP tW P FvcosP tFscosvF v1v2 F vF2 F1P vFcosP Fvcos v

10、tS四 、 功 率 与 速 度 的 关 系 功 率 与 速 度 的 关 系P F v cos 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 率对 于 公 式 P = F v1、 当 P 一 定 时 ， F 和 v 有 什 么 关 系 ？2、 当 F 一 定 时 ， P 和 v 有 什 么 关 系 ？3、 当 v 一 定 时 ， F 和 P 有 什 么 关 系 ？当 F与 v同 方向 时 （ 0） ， P Fv 解 ：例 题 由 P =Fv 得匀 速 行 使 时 , 汽 车 的 牵 引 力 F =F阻 = 1800N某 型

11、 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 ?FP v = 180060000= m /s=33.3m /s=120km /hv=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

12、 引 力 的 功 率 2、 定 义 式 ： 小 结 P tW1、 物 理 意 义 ： 表 示 做 功 快 慢 的 物 理 量3、 计 算 式 ： P = F v cos该 式 一 般 用 于 求 平 均 功 率4、 单 位 ： 在 国 际 单 位 制 中 瓦 特 W该 式 用 于 求 瞬 时 功 率 、 平 均 功 率 课 堂 练 习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 ，

13、 功 率 一 定 大 B 2、 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 3、 某 人 用 同 一 水 平 恒 力 F

14、先 后 两 次 拉 同 一 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. W 1 W2， P1=P2B 4、 从 空 中 以 40m/s的 初 速 度 平 抛 一 重 为 10N的 物体 物 体 在 空 中 运 动 3s落 地 ， 不 计 空 气 阻 力 ，取 g=10m

15、/s2， 则 物 体 落 地 时 ， 重 力 的 瞬 时 功 率为 ( ) A. 400W B. 300W C. 500W D. 700WB 要 点 ： 必 须 弄 清 是 何 种 类 型 的 功 率 ， 并 能 正确 选 择 公 式5、 质 量 3 kg的 物 体 ， 在 水 平 力 F 6 的 作用 下 ， 在 光 滑 的 水 平 面 上 从 静 止 开 始 运 动 ， 运 动时 间 3 s， 求 ：（ 1） 力 F在 3 s内 对 物 体 所 做 的 功 。 （ 2） 力 F在 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

16、瞬 时 功 率 。 类 型 1： 机 车 以 恒 定 功 率 P 启 动专 题 ： 机 车 启 动 问 题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 vP a mF 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 vm机 车 以 恒 定 功 率 启 动 的 v t 图 先 做 加 速 度 逐 渐 减 小 的 变 加 速 直 线 运动 ， 最 终 以 速 度 做 匀 速 直 线 运 动 。vm F阻Pv t0 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 vP额 a mF 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 Fv 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 启 动 的 v t 图 先 做 匀 加 速 直 线 运 动 ， 再 做 加 速 度逐 渐 减 小 的 变 加 速 直 线 运 动 ， 最 终 以 速度 做 匀 速 直 线 运 动 。v t0vm F阻P额vm