(新教材)鲁教版物理课件必修二1.2(物理)
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高一物理鲁科版必修2 第1章第2节 功和能 课件(24张)
规律.实际上,使用任何机械都不能_____ 省功 ,反而费功.
栏目 导引
第1章
功和功率
[想一想]
1.如图所示,人们利用斜面将重物推上货车,这是
为了省功还是为了省力?
提示:省力.
栏目 导引
第1章
功和功率
二、做功和能的转化 1.能的概念 做功 ,我们就说这个物体具有 如果一个物体能够对别的物体_____ 能量 . _____ 2.功和能之间的关系 能量 转化的过程.做了多少功,就表示有多 做功的过程就是_____ 形式 转化为另一种形式.因此,功是能量转化的 少能从一种_____
列方程求解
栏目 导引
第1章
功和功率
1.(2014· 济南高一检测)关于对机械功的原理的认识,下列说 法中正确的是( BD ) A.使用机械时,动力对机械所做的功,可以大于机械克服 阻力所做的功 B.使用机械时,动力对机械所做的功,一定等于机械克服
阻力所做的功
C.使用机械可以省力,也可以省功 D.使用机械可以省力,但不能省功
_____ 量度 . 3.机械做功的本质
能量转化 的装置.机械做 做功的机械是传递能量、实现____________ 转移 到另一个物体,或者将一种 功,只能将能量从一个物体_____ 转化 为另一种形式的能量. 形式的能量_____
栏目 导引
第1章
功和功率
[判一判] 2.(1)能够对外做功的物体具有能量.( (2)机械能够对外做功是因为机械能够产生能量.(
栏目 导引
第1章
功和功率
3.“不能省功”的含义 (1) 使用机械与不使用机械 ( 直接用手 ) 所做的功是相等的,此 种机械是理想机械. (2) 使用机械比不使用机械 ( 直接用手 ) 所做的功要多,即更费 功,此种机械为非理想机械. 4.应用
【新教材】高中物理 新鲁科版 必修2 第1章 第2节 功和能 课件
常见的几种形式能量的转化
现象
能的转化
做功
子弹射入木块
动能→热能 子弹克服阻力做功
灯泡通电
电能→光能、热能 电流通过灯丝做功
小球沿光滑斜面向上滚动 动能→重力势能 小球克服重力做功
汽车开动
化学能→动能 牵引力对车做功
2.如图所示,木块A放在木板B左端,用恒力F将A拉至B的右 端.第一次,将B固定在地面上,F做功为W1,生热为Q1;第二 次,B可以在光滑的地面上自由地滑动,这次F做的功为W2,生热 为Q2,则应有( )
3.对功的原理的理解:功的原理是机械的基本原理,是机械 做功所遵循的基本规律.
(1)“使用任何机械时,动力对机械所做的功等于机械克服阻力 所做的功”,这一描述具有普遍性.
(2)机械克服的阻力包括有用阻力和无用阻力,克服无用阻力做 的额外功对完成工作没有任何意义,事实上使用机械都是费功的, 因此,机械效率总小于1.
4.人骑自行车在水平路面上匀速行驶,受摩擦阻力30 N,行 驶20 m过程中,人对自行车做功2 000 J,试求此过程中所做的额外 功是多少?
[解析] 根据题意 W动=2 000 J,W输出=fs=600 J 由功的原理W动=W输出+W额外知 W额外=1 400 J. [答案] 1 400 J
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A.流水在对水轮机做功前,具有3×108 J的能量 B.流水在对水轮机做功时,具有3×108 J的能量 C.流水在对水轮机做功后,具有3×108 J的能量 D.流水在对水轮机做功的过程中,能量减少了3×108 J
D [根据“功是能量转化的量度”可知,流水在对水轮机做功 的过程中,有能量参与转化,流水对水轮机做了3×108 J的功,则 有3×108 J的机械能减少了.因此,选项D正确,其他选项均指状态 量,故错误.]
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最新鲁科版高一物理必修2全册 完整课件目录
0002页 0032页 0086页 0130页 0161页 0237页 0274页 0295页 0353页 0409页 0459页 0514页 0594页 0626页 0712页 0720页
第1章 功和功率 第1节 机械功 第3节 功率 第2章 能的转化与守恒 第1节 动能的改变 第4节 能源与可持续发展 导入 更准、更远 第2节 竖直方向上的抛体运动 第4节 斜抛运动 导入 身边的圆周运动 第2节 向心力与向心加速度 第4节 离心运动 导入 从嫦娥奔月到“阿波罗”上天 第2节 万有引力定律的应用 第6章 相对论与量子论初步 第1节 高速世界
第1章 功和功率
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第1章 功和功率 第1节 机械功 第3节 功率 第2章 能的转化与守恒 第1节 动能的改变 第4节 能源与可持续发展 导入 更准、更远 第2节 竖直方向上的抛体运动 第4节 斜抛运动 导入 身边的圆周运动 第2节 向心力与向心加速度 第4节 离心运动 导入 从嫦娥奔月到“阿波罗”上天 第2节 万有引力定律的应用 第6章 相对论与量子论初步 第1节 高速世界
第1章 功和功率
最新鲁科版高一物理必修2全册完 整课件
最新鲁科版高一物理必修第二册(2020版)电子课本课件【全册】
第1章 功和机械能
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导入 神奇之能
最新鲁科版高一物理必修第二册 (2020版)电子课本课件【全册】
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目录
0002页 0030页 0076页 0139页 0154页 0186页 0248页 0280页 0282页 0344页 0373页 0429页 0485页 0487页
第1章 科学验证:机械能守恒定律 导入 更准、更远 第2节 平抛运动 第4节 生活中的抛体运动 导入 生活中的圆周运动 第2节 科学探究:向心力 第4章 万有引力定律及航天 第1节 天地力的综合:万有引力定律 第3节 人类对太空的不懈探索 导入 再次跨越时空的对话 第2节 相对论中的神奇时空
(鲁科版)高中物理必修2课件 第1章 功和功率 1.2
第1章
功和功率
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 易错疑难 随堂演练 课时作业
一、机械功的原理 1.动力与阻力做功 动力做功
动力 对机械所做的功(输入功),通常称为总功.W 动=W 输入=W 总 _____
(1)有用功:机械克服有用阻力所做的功 W 有用,也称为输出功 W 输出
额外阻力 所做的功 W 额外,也称为损失功 W 损失 阻力做功 (2)额外功:机械克服_________
W有用+W额外 阻力 所做的功 W 阻, (3)阻力的功: 机械克服所有_____ W 阻=____________
物理 必修2
第1章
功和功率
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 易错疑难 随堂演练 课时作业
克服阻力 动力 对机械所做的功总是等于机械_________ 2.功的原理: 使用任何机械时, _____
物理 必修2
第1章
功和功率
学习目标 基础导学 名师指点 典例精析 易错疑难 随堂演练 课时作业
一、功的原理的理解和应用 1.功的原理是一条普遍适用的规律,其核心内容是“不能省功”.“不能省 功”应该包含两层含义:其一是等于,即使用机械与不使用机械而直接用手所做 的功是相等的,这种机械称为理想机械;其二是大于,即使用机械要比不使用机 械而直接用手所做的功要多,也就是更费功,这种机械为非理想机械,实际的机 械由于重力和摩擦,都会有无用功.因此任何机械都是费功的机械,即非理想机 械.
所做的功.
W有用+W额外 公式: W 动= W 阻= ____________
或 W 输入=W ____________ 输出+W损失.
省功. 由于任何机械都存在无用阻力, 3.机械原理:使用任何机械都不能_______ 费功. 所以使用任何机械不但不能省功,而且还要_______
鲁科版物理必修二课件第2章第3节第2课时~第4节
【答案】 1.5×109 W 【方法总结】 (1)能源的开发利用是现在全社会 普遍关注的问题.(2)能量守恒定律是普遍适用的 定律,在解决有关能量转化问题时要经常用到能 量守恒定律.
变式训练 3 自行车、电动自行车、普通汽车所 消耗的能量的类型分别是( ) ①生物质能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化
【精讲精析】 物块向下运动过程中,绳子拉力 对物块做负功,物块的机械能减少,A 项错误;
软绳重心下降的高度为2l -2l sinθ=14l,软绳的重力
势能减少14mgl,B 项错误;由能量守恒定律知, 物块和软绳重力势能的减少等于物块和软绳增加 的动能和软绳克服摩擦力所做的功,C 项错误; 对于软绳,由能量守恒定律知,细线拉力对软绳 所做的功和软绳重力势能的减少之和等于软绳动 能的增加与克服摩擦力所做功之和,D 项正确.
解析:选D.运动员进入水中后,重力和水的阻力 做功,由动能定理可知动能的减少量等于合外力 所做的功,选项A错误.下降过程中,重力势能 减少,选项B错误.除重力做功外,克服阻力所 做的功等于运动员机械能的减少量,所以机械能 减少了Fh,选项D正确、C错误.
能量转化和转移的方向性
例2 下列说法正确的是( ) A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能 从低温物体传到高温物体 B.只要对热机不断改革,就可使热机把它得到 的全部内能转化为机械能 C.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来 做功,而不引起其他变化 D.凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实 现
能的转化和守恒定律的应用
例1 (2010年高考山东卷改编)如图2-4-1所示, 倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l, 质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于 斜面上,其上端与斜面顶端齐平.用细线将物块 与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到 软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在 此过程中( )
鲁科版物理必修二课件第1章第2节功和能
理解教 材新知 第 1 章
知识点一 知识点二
第 2 节
把握热 点考向
考向一 考向二
应用创 新演练
随堂基础巩固 课时跟踪训练
1.使用任何机械时,动力对机械所做 的功总是等于机械克服阻力所做的 功,即W动=W阻=W有用+W额外。
2.使用任何机械都不能省功,做一
定量的功时,要省力就要增大做功的位移,而减小做功 时的位移就要多用力,实际上使用任何机械都费功。 3.做功的过程总是伴随着能量的转化,功是能量转化的量 度,做多少功就会有多少能量发生转化。
都具有能量,能量是物体的固有属性,某种形式的运动对
应着相应形式的能,如由于机械运动而具有的能就称为机 械能。
2.功和能的区别与联系
(1)区别:功是过程量,能是状态量。只能说处于某一状态的
物体(或系统)具有多少能,而不能说这个物体(或系统)具有多 少功,功是能量转化的量度。 (2)联系: ①能量有多种不同形式,且不同形式的能量可以相互转化。
1.使用简单机械时(
)
A.可以省力,可以省距离,也可以省功
B.可以省力,多移动距离,也可以省功
C.只能省功,但不能省力、省距离 D.可以省力,但不能省功 解析:机械功的原理告诉我们,使用任何机械都不能省 功,故A、B错误;我们可以通过多移动距离达到省力的
目的,故C错误,D正确。
答案:D
功和能的转化 1.能量 [自学教材]
答案:100J
100N
功、能转化关系的应用 [例2] 如图1-2-2表示撑竿跳运动的几个阶段:助跑、撑竿 起跳、越横杆。试定性地说明1-2-2 根据不同的运动阶段运动员的动作分析能量的转
[解析] 运动员在助跑阶段,身体中的化学能转化为人和 竿的动能;起跳时,运动员的动能和身体中的化学能转化 为人的重力势能,使人体上升至横杆以上;越过横杆后,
知识点一 知识点二
第 2 节
把握热 点考向
考向一 考向二
应用创 新演练
随堂基础巩固 课时跟踪训练
1.使用任何机械时,动力对机械所做 的功总是等于机械克服阻力所做的 功,即W动=W阻=W有用+W额外。
2.使用任何机械都不能省功,做一
定量的功时,要省力就要增大做功的位移,而减小做功 时的位移就要多用力,实际上使用任何机械都费功。 3.做功的过程总是伴随着能量的转化,功是能量转化的量 度,做多少功就会有多少能量发生转化。
都具有能量,能量是物体的固有属性,某种形式的运动对
应着相应形式的能,如由于机械运动而具有的能就称为机 械能。
2.功和能的区别与联系
(1)区别:功是过程量,能是状态量。只能说处于某一状态的
物体(或系统)具有多少能,而不能说这个物体(或系统)具有多 少功,功是能量转化的量度。 (2)联系: ①能量有多种不同形式,且不同形式的能量可以相互转化。
1.使用简单机械时(
)
A.可以省力,可以省距离,也可以省功
B.可以省力,多移动距离,也可以省功
C.只能省功,但不能省力、省距离 D.可以省力,但不能省功 解析:机械功的原理告诉我们,使用任何机械都不能省 功,故A、B错误;我们可以通过多移动距离达到省力的
目的,故C错误,D正确。
答案:D
功和能的转化 1.能量 [自学教材]
答案:100J
100N
功、能转化关系的应用 [例2] 如图1-2-2表示撑竿跳运动的几个阶段:助跑、撑竿 起跳、越横杆。试定性地说明1-2-2 根据不同的运动阶段运动员的动作分析能量的转
[解析] 运动员在助跑阶段,身体中的化学能转化为人和 竿的动能;起跳时,运动员的动能和身体中的化学能转化 为人的重力势能,使人体上升至横杆以上;越过横杆后,
2019-2020学年新教材鲁科版必修第二册 第1章 第2节 功率 课件(21张)
应用
P一定 F与v成反比 汽车上坡时,要增大牵引力,应换低速挡减小速度 汽车上坡时,要使速度不变,应加大油门,增大输出
v一定 F与P成正比 功率,获得足够的牵引力 汽车在高速路上,加大油门增大输出功率,可以提高
F一定 v与P成正比 速度
12
2.公式 P=Wt 与 P=Fv 的对比
P=Wt
P=Fv
(1)功率的定义式,适用于任何情况下 (1)功率的计算式,仅适用于 F 与 v 同
16
方法总结 求解功率的思路 (1)首先明确是求哪个力的功率。 (2)若求平均功率,还需明确是哪段时间内的平均功率,可由公式 P=Fv-或 P=Wt 来 计算。 (3)若求瞬时功率,需明确是哪一时刻或哪一位置,再确定该时刻或该位置的速度, 应用公式 P=Fv 来计算,如果 F 与 v 不同向,则利用 P=Fvcos α 来计算(α 为力与 速度方向的夹角)。
17
[针对训练2] 如图所示,物体A、B质量相同,A放在光滑的水平面上,B放在粗糙的 水平面上,在相同的力F作用下,由静止开始都通过了相同的位移x,那么( )
A.力F对A做功较多,做功的平均功率也较大 B.力F对B做功较多,做功的平均功率也较大 C.力F对A、B做的功和做功的平均功率都相同 D.力F对A、B做功相等,但对A做功的平均功率较大
4
知识点二 功率与力、速度的关系
1.关系式:P=___F_v___。 2.推导:P=Wt =Fts=Fv。 3.理解
(1)同时性:P、F、v三个量中任意一个物理量都是可以变化的,但应用P=Fv时,三 者一定对应同一时刻。 (2)同体性:P、F、v是对应于同一物体的三个物理量,对不在同一物体上的三者关系 的讨论毫无意义。 (3)同向性:P=Fv应用时F与v同向,若F的方向与v的方向成α角,则P=Fvcos α。
鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 第2节 功率 (3)
条件
P= 和
P=Fv 的比较
P=
P=Fv
(1)功率的定义式,适用于
(1)功率的计算式,仅适用于F与v同向的情
任何情况下功率的计算;
况;
(2)一般用来求平均功率
(2)既可以求瞬时功率,又可以求平均功率
(1)公式P=Fv是P=
的推论;
联系 (2)当时间t→0时,可由定义式确定瞬时功率;
(3)当v为平均速度时,P=Fv所求功率为平均功率
功W
与完成这些功所用的 时间t
即P= 。
2.单位: 瓦特 ,简称 瓦
3.标矢性:功率是
4.物理意义:描述
,符号是 W
标 量。
做功快慢
。
的物理量。
之比,称为功率。
二、常见机械的功率
1.额定功率:每一种动力机械都有一个长时间工作的最大允许功率,这个功
率称为机械的额定功率。
2.实际功率:动力机械实际工作时的输出功率。
3.为了保证机械的安全,工作时尽量使P实 ≤
P额。
三、功率与力、速度的关系
1.推导:如果物体沿位移方向受的力是F,从计时开始到时刻t这段时间内,发
生的位移是s,则力在这段时间内所做的功W= Fs
P=
=
=
Fv
,功率
。
2.结论:一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体
速度
的乘积。
提示 (1)根据P=Fv,功率不变,速度增大时,牵引力必定减小,由牛顿第二定
律可知,汽车的加速度减小。
(2)加速度不变,则牵引力不变,由P=Fv可知,随着速度的增大,发动机的功率
P= 和
P=Fv 的比较
P=
P=Fv
(1)功率的定义式,适用于
(1)功率的计算式,仅适用于F与v同向的情
任何情况下功率的计算;
况;
(2)一般用来求平均功率
(2)既可以求瞬时功率,又可以求平均功率
(1)公式P=Fv是P=
的推论;
联系 (2)当时间t→0时,可由定义式确定瞬时功率;
(3)当v为平均速度时,P=Fv所求功率为平均功率
功W
与完成这些功所用的 时间t
即P= 。
2.单位: 瓦特 ,简称 瓦
3.标矢性:功率是
4.物理意义:描述
,符号是 W
标 量。
做功快慢
。
的物理量。
之比,称为功率。
二、常见机械的功率
1.额定功率:每一种动力机械都有一个长时间工作的最大允许功率,这个功
率称为机械的额定功率。
2.实际功率:动力机械实际工作时的输出功率。
3.为了保证机械的安全,工作时尽量使P实 ≤
P额。
三、功率与力、速度的关系
1.推导:如果物体沿位移方向受的力是F,从计时开始到时刻t这段时间内,发
生的位移是s,则力在这段时间内所做的功W= Fs
P=
=
=
Fv
,功率
。
2.结论:一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体
速度
的乘积。
提示 (1)根据P=Fv,功率不变,速度增大时,牵引力必定减小,由牛顿第二定
律可知,汽车的加速度减小。
(2)加速度不变,则牵引力不变,由P=Fv可知,随着速度的增大,发动机的功率
鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 第5节 科学验证 机械能守恒定律
滑定滑轮两侧,A物体与地面接触,B物体距地面0.8 m,放开B物体,求当B物
体着地时A物体的速度大小。(g取10 m/s2)
解析 设A、B的速度大小分别为vA、vB,B物体着地之前,vA=vB
方法1:初态机械能等于末态机械能(选择地面为零势能参考面)
1
mBgh=mAgh+ mA 2
2
1
+ mB 2
面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( A )
A.物体的重力势能减少,动能增加
B.斜面体的机械能不变
C.斜面体对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功
D.物体的重力势能不变,动能增加
解析 物体加速下滑,动能增加,重力势能减少,A正确,D错误。物体对斜面
体的压力对斜面体做正功,故斜面体的支持力对物体做负功,故B、C错误。
1
1
2
由两式可得 mgh1-mgh2=2 2 − 2 1 2
移项后得
1
mgh1+ 1 2 =
2
1
mgh2+2 2 2
,即 Ek1+Ep1=
Ek2+Ep2
。
这表明:物体只有重力做功时,动能和重力势能可以相互转化,而物体的总
机械能保持不变。
(2)同样可以证明,在只有弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可相互
点竖直高度为10 m的雪地C点时,速度又是多大?(设这一过程中运动员没
有做其他动作,忽略摩擦和空气阻力,g取10 m/s2)
解析 取B点所在水平面为零势能面。由题意知A点到B点的高度差h1=4
m,B点到C点的高度差h2=10 m
从 A 点到 B
1
点的过程由机械能守恒定律得2 2 =mgh1
体着地时A物体的速度大小。(g取10 m/s2)
解析 设A、B的速度大小分别为vA、vB,B物体着地之前,vA=vB
方法1:初态机械能等于末态机械能(选择地面为零势能参考面)
1
mBgh=mAgh+ mA 2
2
1
+ mB 2
面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( A )
A.物体的重力势能减少,动能增加
B.斜面体的机械能不变
C.斜面体对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功
D.物体的重力势能不变,动能增加
解析 物体加速下滑,动能增加,重力势能减少,A正确,D错误。物体对斜面
体的压力对斜面体做正功,故斜面体的支持力对物体做负功,故B、C错误。
1
1
2
由两式可得 mgh1-mgh2=2 2 − 2 1 2
移项后得
1
mgh1+ 1 2 =
2
1
mgh2+2 2 2
,即 Ek1+Ep1=
Ek2+Ep2
。
这表明:物体只有重力做功时,动能和重力势能可以相互转化,而物体的总
机械能保持不变。
(2)同样可以证明,在只有弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可相互
点竖直高度为10 m的雪地C点时,速度又是多大?(设这一过程中运动员没
有做其他动作,忽略摩擦和空气阻力,g取10 m/s2)
解析 取B点所在水平面为零势能面。由题意知A点到B点的高度差h1=4
m,B点到C点的高度差h2=10 m
从 A 点到 B
1
点的过程由机械能守恒定律得2 2 =mgh1
鲁科版必修第二册 1.2功率 课件(22张)
4.若静止在平直铁道上的列车以恒定的功率启动,在启动 后的一小段时间内,关于列车的运动,下列说法正确的是( )C A.做匀加速直线运动 B.列车的速度和加速度均不断增加 C.列车的速度增大,加速度减小 D.列车做匀速运动
生活中学习物理,激发学生学习和研究物理的好奇心和
求知欲。
谁做功比较快?
一、功率的含义
做功的快慢不仅与做功的多少有关,还 与做这些功所耗费的时间有关。物理学中将 力所做的功W与完成这些功所用的时间t之比, 称为功率,用符号P表示,即:
W P
t
在国际单位制中,功率的单位是瓦特, 简称瓦,用符号W表示。如果某力在1s内做 1J的功,它的功率就是1W。瓦这个单位比较 小,在工程技术上常用千瓦(kW)作为功率 的单位。
随堂练习
1.关于功率,下列说法正确的是( D )
A.根据
P
W t
可知,机器做功越多,其功率越大
B.根据 P Fv 可知,汽车牵引力一定与速度成反比
C.根据
P
W t
可知,只要知道时间
t
内机器所做的功,可求得这段时间
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
(1)由P=F1v得
F1
P v
5.3 106 10
N
5.3 105N
根据牛顿第二定律,有
F1 F阻 ma
解得
a 0.96m / s2
列车的加速度方向与牵引力方向一致。
(2)当F2=F阻时,列车行驶速度最大。由P=F2vmax得
vmax
P F阻
63.3m / s
列车的最大行驶速度方向与牵引力方向一致。
由已知的速度和额定功率可求出牵引力,再根据牛顿第
(新教材)2020-2021学年高中物理鲁科版必修第二册同步课件:1.2 功率
C.功率是描述做功多少的物理量,在国际单位制中,其单位是焦耳(J)
D.功率是描述做功多少的物理量,在国际单位制中,其单位是瓦特(W)
【解析】选B。功率是表示做功快慢的物理量,功率越 大,表示做功越快。功率的国际单位是瓦特,故B正确。
2.关于功率,以下说法中正确的是 ( ) A.据P= W 可知,机器做功越多,其功率就越大
1.额定功率:机械长时间工作的_最__大__允__许__功率。 2.实际功率:机械实际工作时的功率,实际功率_小__于__或 等于额定功率,但不能_大__于__额定功率。
三、功率与力、速度的关系 任务驱动 在越野比赛中,汽车爬坡时,常常换用低速 挡,这是为什么? 提示:由P=Fv可知,汽车在上坡时需要更大的牵引力,而 发动机的额定功率是一定的,换用低速挡的目的是减小 速度,进而增大牵引力。
3.平均功率:物体在一段时间内做功的功率的_平__均__值__,
W
通常用P=__t___描述。 4.瞬时功率:物体在某一_时__刻__或某一_位__置__的功率,瞬时
功率通常用P=_F_v_描述。
主题一 功率的含义 【生活情境】 如图所示,马车的运输能力远小于货车的运输能力。
【问题探究】 用什么方法比较它们做功的快慢? 提示:可认为马车与货车运输相等质量的物体,完成相 同的任务(即做功相等),比较完成任务所用的时间,就 可比较出做功的快慢。
【规律方法】求解功率问题的思路 (1)要明确所求功率是某物体各力的功率,还是合力的 功率。如汽车发动机的功率是指汽车牵引力的功率,起 重机的功率是指起重机钢丝绳拉力的功率。 (2)要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率。
①若求平均功率,还需明确是哪段时间内的平均功率, 应用公式P= W 或P=F v 进行求解。
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3.平均功率、瞬时功率:
(1)平均功率:物体在一段时间内做功的功率的_平__均__值__, 通常用P= W 描述。
t
(2)瞬时功率:物体在某一_时__刻__或某一_位__置__的功率,
瞬时功率通常用P=_F_v_描述。
4.下列关于功率的说法正确的是_③__④__。 ①汽车的速度越大,功率一定越大。 ②当发动机的功率一定时,速度越大,汽车的牵引力越 大。 ③当输出功率一定时,速度和牵引力成反比。 ④公式P=Fv可以用来计算瞬时功率也可以计算平均功 率。
二 公式P= W 和P=Fv的比较
t
适用 条件
联系
P= W
t
P=Fv(1)功率的定源自式,适用于 (1)功率的计算式,仅适
任何情况下功率的计算, 用于F与v同向的情况,一
一般用来求平均功率
般用来求瞬时功率
(2)当时间t→ 0时,可由 (2)当v为平均速度时,所
定义式确定瞬时功率
求功率为平均功率
【解析】选D。两种情况下人对扶梯的压力都等于人的 重力,即两种情况下扶梯的牵引力大小相等。第二种情 况下人匀速走了一段位移,故扶梯的位移就比第一次小, 故有s1>s2,W1>W2。因为两种情况下牵引力一样大,且 牵引力作用下扶梯的运动速度v1也保持不变,由P=Fv, 可知P1=P2。故D正确,A、B、C错误。
们的工作情况记录:
起重机 编号 A B C
被吊物 体重量 2.0×103 N 4.0×103 N 1.6×103 N
匀速上 升速度 4 m/s 3 m/s 2 m/s
上升的 高度
16 m 6m 20 m
所用 时间
做功
4s
2s
10 s
讨论:三台起重机哪台做功最多?哪台做功最快?怎样比 较它们做功的快慢呢? (物理观念) 提示:三台起重机分别做功3.2×104 J、2.4×104 J、 3.2×104 J,所以A、C做功最多。B做功最快,可以用功 与所用时间的比值表示做功的快慢。
【素养训练】
1.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 可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可
t
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
【典例示范】 关于功率,下列说法正确的是 ( ) A.功率是描述力对物体做功多少的物理量 B.力做功时间越长,力的功率一定越小 C.力对物体做功越快,力的功率一定越大 D.力F越大,速度v越大,功率就越大
【解析】选C。功率是描述力对物体做功快慢的物理量, 做功越快,功率越大,A错误,C正确;力对物体做功时间 长,未必做功慢,B错误;功率与力、速度及它们的夹角 三个因素有关,力F越大,速度v越大,功率不一定越大,D 错误。
【补偿训练】一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客
上同一层楼,乘客第一次站在扶梯上不动,第二次以相
对于扶梯的速度v2匀速向上走,两次扶梯牵引力做的功
分别为W1和W2,牵引力的功率分别为P1和P2,则 ( )
A.W1<W2,P1<P2
B.W1<W2,P1=P2
C.W1=W2,P1<P2
D.W1>W2,P1=P2
二、常见机械的功率 1.额定功率:发动机正常工作时输出的_最__大__功率。
实际功率:发动机实际工作时输出的功率。 2.为了保证机械的安全,工作时尽量使P_实__≤__P_额_。
三、功率与力、速度的关系 1.关系式:当力的方向与物体的运动方向相同时,P=_F_v_。 2.公式P=Fv中各物理量间的关系: (1)功率P一定时,物体的运动速度v与牵引力F成_反__比__。 (2)物体的运动速度v一定时,功率P与牵引力F成_正__比__。 (3)牵引力F一定时,功率P与物体的运动速度v成_正__比__。
定值 各量间的关系
应用
P一定
F与v成反比
汽车上坡时,要增大牵引力,应 换低速挡减小速度
汽车上坡时,要使速度不变,应 v一定 F与P成正比 加大油门,增大输出功率,获得
较大牵引力
F一定
v与P成正比
汽车在高速路上,加大油门增大 输出功率,可以提高速度
【思考·讨论】
情境:建筑工地上有三台起重机将重物吊起,表中是它
一 功率的含义 1.功率的决定因素:功率的大小只与其比值有直接联系, 与做功多少和时间长短无直接联系。 2.功率大小的意义:比较功率的大小,就要比较功与时 间的比值,比值越大,功率就越大,做功就越快;比值越 小,功率就越小,做功就越慢。
3.功率与速度的关系: (1)公式P=Fv中F、v的方向相同,若F、v间夹角为α ,则 P=Fvcosα 。 (2)公式P=Fv中三个量的制约关系。
变,牵引力也不再变化,D正确。
2.平流层飞艇在通信、导航、大气监测、商业旅游等
活动中具有潜在的应用前景。若飞艇在平流层水平匀
速飞行时,所受空气阻力与飞行速度成正比,当匀速飞
行速度为v时,动力系统的输出功率为P;当匀速飞行速
度为2v时,动力系统的输出功率为(
A. P
B. P
C.2P
4
2
) D.4P
【解析】选D。设当飞艇以速度v匀速飞行时,所受空气 阻力为f,则P=fv。由题意,当匀速飞行速度为2v时,所 受空气阻力为2f,所以此时动力系统输出的功率P1= 2f·2v=4P,D正确。
【解析】选D。P= W 表明,功率不仅与物体做功的多少
t
有关,同时还与做功所用的时间有关,A错误;由P=Fv知,
只有在功率P一定的情况下,汽车的牵引力才与速度成 反比,B错误;由P= W 求出来的是这段时间内的平均功
t
率,C错误;在P=Fv中,当功率一定时,在一定阶段汽车的
牵引力与速度成反比,但当牵引力等于阻力时,速度不
第2节 功率
一、功率的含义
1.含义:物体所做的功W与完成这些功所用时间t的 _比__值__。
W
2.公式:定义式为P=__t__。
3.物理意义:功率是表示做功_快__慢__的物理量,功率大表 示物体做功快,即单位时间里_做__功__多__。 4.单位:功率在国际单位制中用_瓦__特__表示,简称_瓦__,符 号为_W_,1 W= _1__J_/_s_,1 kW=1000 W。