高一物理教课件：第七节《功率》（粤教版必修2）

欢迎进入物理课堂 第七节功率 1 知道功率是表示做功快慢的物理量 2 理解功率的概念 能运用功率的公式P W t进行有关计算 3 正确理解公式P FVcos 的意义 知道什么是瞬时功率 什么是平均功率 知识回忆 1 恒力做功的求法 W FLcos 中的F是恒力 恒力所做的功只要找出F L 即可 2 合力做功 总功 的求法 1 先求出合力F合再用W总 F合Lcos 2 先求各个分力做功W1 W2 W3 后求总功W总 W1 W2 W3 这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析 后一种方法还需要把各个功的正负号代入运算 思考与讨论 观看视频 说一下两种耕地方式有何不同 显然 两种耕地方式 做的功是相同的 但所用的时间不同 在日常生活和生产实践中 对一种机械 我们不仅关心它能做多少功 更关心它做功的快慢 为了比较不同物体做功的快慢 我们需要引入一个新的物理量 功率 一功率 3 单位 在国际单位制中 功率的单位是瓦特 简称瓦 符号是W 1W 1J s 1 定义 功跟完成这些功所用时间的比值 叫做功率 4 物理意义 反映力对物体做功的快慢 5 功率是标量 2 表达式 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做功的功率大小 讨论与交流 拓展 若物体在水平恒力F作用下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与水平面成 角时呢 二平均功率和瞬时功率 1 平均功率 描述在一段时间内做功的平均快慢 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 2 瞬时功率 表示在某一时刻做功的快慢 是F与V的夹角 若V表示平均速度 则P表示平均功率 P FVcos 若V表示瞬时速度 则P表示瞬时功率 3 功率与速度的关系 在作用力方向与运动方向一致时P Fv思考与讨论 1 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 F与v成反比 P与v成正比 F与P成正比 4 注意 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 在日常生活中 我们经常说某台机器的功率 或某物体做功的功率 实际上是指某个力对物体做功的功率 例如 汽车的功率就是汽车牵引力的功率 起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率 讨论与交流 P一定时 F与V成反比 上坡时由于要克服重力 机车的牵引力增大 而P是有限的 必须降低速度 以保护发动机 汽车爬坡时为何必须使用低速挡 功率与能量 1 功 功率与能量的关系 功是能量变化的量度 功率表示能量从一个物体转移到另一个物体或由一种形式转化为另一种形式的快慢程度 2 额定功率与实际功率 机械正常工作时 允许达到的最大功率叫做额定功率 机械实际运行的功率叫做实际功率 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 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 质量为m的物体静止在光滑水平面上 从t 0时刻开始受到水平力的作用 力F与时间t的关系如图所示 力的方向保持不变 则 A 3t0时刻的瞬时功率为B 3t0时刻的瞬时功率为C 在t 0到3t0这段时间内 水平力的平均功率为D 在t 0到3t0这段时间内 水平力的平均功率为 2t0时的速度v1 2t00 2t0时间内的位移l1 2t0 2 2 F做功W1 F0l1 3t0时的速度 v2 3t0时刻的瞬时功率 P 3F0 v2 15故B正确 A错 解析 2t0 3t0时间内的位移l2 v1t0 t02 F做的功W2 3F0l2 0 3t0时间内F的平均功率P 故D选项正确 C错 答案 BD 4 质量为m的物体从倾角为 的光滑斜面顶端由静止滑下 滑到斜面底端时的速度为v 求 重力的瞬时功率为多少 法1 解 P mgVcos 90 mgvsin 法2 解 将mg分解为沿速度方向和垂直于速度方向两个分力 F1 mgsin P F1V mgvsin 5 跳绳是一种健身运动 设某运动员的质量是50kg 他一分钟跳绳180次 假定在每次跳跃中 脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2 5 则该运动员跳绳过程中克服重力做功的平均功率是W g取10m s2 75 分析 运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能的增量 跳一次的时间 t 60 180 1 3s 每次在空中的时间 t 1 3 3 5 1 5s 每次跳起的高度 得平均功率 6 质量为1 4t的汽车在平直公路上从静止开始运动 先做匀加速直线运动 5s末达额定功率之后保持额定功率运动 其运动情况如图示 求 1 汽车所受的阻力 2 汽车的额定功率 3 前10s内牵引力做的功 解析 前5s内 a 1 6m s2S 1 2 at2 20m 5s末P Fv5 8F 15s末P Fminv15 15f 前5s内 F f ma 解以上三式得 P 3 84 104Wf 2 56 103NF 4 8 103N 前5s内做功W1 FS 4 8 103 20 9 6 104J 第二个5s内做功W2 Pt 3 84 104 5 1 92 105J W W1 W2 2 88 105J 答案 1 2 56 103N 2 3 84 104J 3 2 88 105J 2 定义式 1 物理意义 表示做功快慢的物理量 3 计算式 P Fvcos 该式一般用于求平均功率 4 单位 在国际单位制中瓦特W 该式一般用于求瞬时功率 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全