(2020年)高中物理必修2教案与73功率(课件)

B
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平均 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 功率、 时间内力对物体做功的平均功率。 瞬时 功率
平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
当 t 表示一段时间时，此式表示平 均功率
W
P＝
t
瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
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按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则（
）
A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大
B．汽车可以做匀加速运动
C．汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大 C D
D.汽车达到最大速度时，所受合力为零
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vm＝
P额
F阻 v
vm
做匀速直线运
0
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t
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练习7.质量4t的机车，发动机的最大输出功率为100kW，运动阻力恒为2×103N，试求； （1）当机车由静止开始以0.5m/s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的时间和此过程发动机做的功。
（2）若机车保持额定功率不变行驶，能达到的最大速度以及速度为10m/s时机车的加速度。
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• 2.某人用同一水平力F 先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进距离l ，第二次使此物体沿 粗糙水平也前进距离l ，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、W1＞W2，P1=P2
解： 匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N
由P =Fv 得 v=
P
=
60000 m/s=33.3m/s=120km/h
F
1800
以较低的速度行使时,
v’=54km/h=15m/s
∴ P’ =Fv’ =1800×15W=27kW
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注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率
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附： 机车 启动 问题
发动机的实际功率
P＝F v
机车的瞬时速度
发动机的牵引力
类型1：机车以恒定功率 P 启动
→
→
v↑
F↓＝
P v↑
a↓＝
F↓－F阻 →m
当F=F阻时， a＝0 ，v达到最大
vm＝
P
F阻
保持 vm
匀速
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
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（a） W=Fs= 54(J) (b) P=w/t= 18(W) (c) P=Fv= 36(w)
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FN F
mg
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小结
1、物理意义：表示做功快慢的物理量
2、定义式：
W
P＝
t
该式一般用于求平均功率
3、计算式：P = F v cosα
该式用于求瞬时功率、平均功率 4、单位：在国际单位制中 瓦特 W
→
v↑
F↓＝
P额 v↑
→
a↓＝
F↓－F阻 →m
当F= F阻时， a＝0 ，v达到最大
vm＝
P额
F阻
保持 vm
匀速
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
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附： 机车 启动 问题
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 动。
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Байду номын сангаас 附： 机车 启动 问题
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
vm＝
P
F阻
v
vm
做匀速直线运动。
0
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t
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附： 机车 启动 问题
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
→ a＝
→
→
F－F阻
→m
→ F
v↑
→
P↑＝F v
↑
匀加速直线运动
当P= P额时，保持P额继续加速
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说明
• 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。
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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B时间越长，功率一定小 ❖ D、力做功越多，功率一定大
当 t 很短很短时，此式表示瞬时功 率
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功率 的另 一种
W
P＝
t
表达
式 W＝Fscosα
v1 F
α
v2 P＝Fvcosα
Fscosα
P＝
t
S
v＝
t
v
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P＝Fvcosα
F2
F
α v
F1
P＝vFcosα
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功率 与速 度的 关系
若 v表示平均速度，则P 表示平均 功率
P＝F v cosα
第七章 机械能
二 功率
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思考
做功不同，时间相同
如何来比较做功的快慢呢?
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做功相同，时间不同
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功率
1、定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。
W
P＝
t
比值法
还有哪些学过的物理量也是用比 值法定义的？
2、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 技术上常用千瓦（kW）作为功率的单位，1kW＝1000W。
课本例 题
质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下, 在光滑平面上从静止开始运动，运动时间t=3s.求： （a）力F在t=3s内对物体所做的功? (b) 力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率? (c) 在3s末,力F对物体所做的功的瞬时功率?
解： a=F/m=2m/s2 t=3s内物体的位移: s=1/2at2= 9(m) 3s 末的速度:V=at=6(m/s)
对于公式 P = F v 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？
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若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率 当F与v同方向时（α＝0），P ＝Fv
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【练习1】一重为10N的物体，物体作自由落体运动，在空中运动3s落地，不计空气阻力，取ｇ=10m/s2，则物体落地 时，重力的瞬时功率为？
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练习3.如图所示，质量为lkg的物体与平面间摩擦系数μ=0．l（g取10m／s2），在2 N水平拉力作用下由静止开始 运动了2s，求这段时间内拉力、摩擦力的平均功率为多少？
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补充 例题
某型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,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少?
3、物理意义：反映力对物体做功的快慢。
4、功率是标量
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额定 功率、 实际 功率
1、额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，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。
3、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。