高一物理必修二功率的课件.ppt

1、第三节第三节 功率功率 知识回顾知识回顾 力对物体所做功的求解公式是什么？力对物体所做功的求解公式是什么？W=FW=Flcoscos 分析两台不同起重机的做功情况分析两台不同起重机的做功情况一台起重机在一台起重机在 1 1分钟分钟 内把内把1 1吨的货物提到预定的高度吨的货物提到预定的高度.另一台起重机在另一台起重机在 3030秒秒 内把内把1 1吨的货物提到相同的高度吨的货物提到相同的高度.已知几个物体所做的功和所用的时间如下表，已知几个物体所做的功和所用的时间如下表，请同学们想一想请同学们想一想,议一议谁做功最快议一议谁做功最快?你是怎你是怎么知道的么知道的?物体物体所做的功所做的功所用时

2、间所用时间A A1000J1000J5 5s sB B 1000J 1000J1010s sC C4000J4000J1 10s0sD D6000J6000J1min1min200J/s200J/s100J/s100J/s400J/s400J/s100J/s100J/s用什么方法表示物体做功的快慢呢？用什么方法表示物体做功的快慢呢？W/t（1 1）功率是表示物体做功快慢的物理量。）功率是表示物体做功快慢的物理量。(2)(2)公式公式：WPt（3 3）功率也是标量）功率也是标量1735W马力一一.功率（功率（P P）：）：单位时间里完成的功单位时间里完成的功 （4 4）功率的单位：）功率的单位：

3、瓦特瓦特 简称：瓦（简称：瓦（W W）常用单位：千瓦（常用单位：千瓦（kwkw）、兆瓦（）、兆瓦（MWMW）1kw 1kw1000W 1MW1000W 1MW10106 6w w一个物体在一个物体在F F的作用下，在时间的作用下，在时间t t内发生的位移为内发生的位移为l，已知作用力，已知作用力F F的方向和位移方向相同，求：的方向和位移方向相同，求：1 1）力）力F F所做的功：所做的功：2 2）力）力F F的功率的功率 ：WPt而而WFlFlPtlvtPFvW=FlWFlcosPtWPFvcosPtFlcosvFv1v2FvF2F1PvFcosPFvcosvtl功率的另一种表达式功率的另一

4、种表达式物体受到了力物体受到了力在力的方向有速度在力的方向有速度PF v cos若若v v表示瞬时速度，表示瞬时速度，则则P P表示瞬时功率表示瞬时功率若若v v表示平均表示平均速度，则速度，则P P表表示平均功率示平均功率当当F F与与v v同方同方向时（向时（0 0），），P PF Fv(2)(2)公式公式：WPtP P表示平表示平均功率均功率对于公式对于公式PFvP P一定时，一定时，F F与与v v成反比成反比 F F一定时，一定时，P P与与v v成正比成正比（匀变速运动匀变速运动）v v一定时，一定时，F F与与P P成正比成正比（匀速运动匀速运动）在日常生活中，我们经常说某台机器

5、的功率，或在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体做功的功率，实际上是指某物体做功的功率，实际上是指某个力对物体做某个力对物体做功的功率功的功率例如：例如：1 1、汽车的功率就是汽车牵引力的功率、汽车的功率就是汽车牵引力的功率2 2、起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率、起重机吊起货物的功率就是钢绳拉力的功率PFvcos（1 1）功率是表示物体做功快慢的物理量。）功率是表示物体做功快慢的物理量。(2)(2)公式公式：WPt功率（功率（P P）：）：单位时间里完成的功单位时间里完成的功（3）功率的另一种表达式）功率的另一种表达式PF v cos若若v v表示表示平均平均速度，速度，则则

6、P P表表示示平均功率平均功率若若v v表示表示瞬时速度，瞬时速度，则则P P表示表示瞬时功率瞬时功率P P表示平表示平均功率均功率复复习习回回顾顾某个力对物体某个力对物体做功的功率做功的功率汽车的功率汽车的功率就是就是汽车牵汽车牵引力的功率引力的功率当当F F与与v v同方向时即同方向时即0 00 0时，时，P PFvFv二.额定功率、实际功率和重力功率：和重力功率：3 3、重力的功率重力的功率(P(PG G)：P PG G=mgv=mgvy y即重力的功率等于重力和物体的竖直方向速度之即重力的功率等于重力和物体的竖直方向速度之积积1 1、额定功率（额定功率（PePe）：是指机器正常工作时的

7、最大输出功率，是牵引力是指机器正常工作时的最大输出功率，是牵引力的功率，也就是机器铭牌上的标称值的功率，也就是机器铭牌上的标称值2 2、实际功率（实际功率（P P）：）：是指机器在工作中实际输出的功率，也是牵引力是指机器在工作中实际输出的功率，也是牵引力的功率的功率机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率实际功率总是小于或等于总是小于或等于额定功率额定功率例：质量例：质量m=3kgm=3kg的物体，在水平力的物体，在水平力F=6NF=6N的作用下的作用下,在光在光滑平面上从静止开始运动，运动时间滑平面上从静止开始运动，运动时间t=3s.t=3

8、s.求：求：1.1.力力F F在在t=3st=3s内对物体所做的功内对物体所做的功?2.2.力力F F在在t=3st=3s内对物体所做的功的平均功率内对物体所做的功的平均功率?3.3.在在3s3s末末,力力F F对物体所做的功的瞬时功率对物体所做的功的瞬时功率?解：解：a=F/m=2m/sa=F/m=2m/s2 2t=3st=3s内物体的位移内物体的位移:x=atx=at2 2/2=9m/2=9m3s3s末的速度末的速度:V=at=6m/s:V=at=6m/s （a a）W=Fx=54J W=Fx=54J (b)P=W/t=18W (b)P=W/t=18W (c)P=Fv=36W (c)P=F

9、v=36WF FFNmg三三.汽车的起动：汽车的起动：说明：说明：对于交通工具，公式对于交通工具，公式：PF v实际功率实际功率牵引力牵引力瞬时速度瞬时速度1 1、汽车以、汽车以恒定功率恒定功率的起动过程的起动过程(通常以通常以额定功率额定功率起起动动)机车的起动问题中一般机车的起动问题中一般摩擦阻力摩擦阻力f保持不变保持不变vt0mvvmfPe水平面上水平面上先做先做匀加速直线运动匀加速直线运动，再做，再做加速度逐渐减小的加加速度逐渐减小的加速直线运动速直线运动，最终以速度，最终以速度v vm m做做匀速直线运动匀速直线运动。vt0vmfPevmvmFpvemt1t2以恒定牵引力以恒定牵引力

10、(恒定加速度恒定加速度)启动启动例：质量为例：质量为2000kg2000kg、额定功率为、额定功率为80kW80kW的汽车，在的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为平直公路上行驶中的最大速度为20m/s.20m/s.若汽车从若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 2 m/sm/s2 2，运动中的阻力不变求：，运动中的阻力不变求：(1)(1)汽车所受阻力的大小；汽车所受阻力的大小；(2)3 s(2)3 s末汽车的瞬时功率；末汽车的瞬时功率；(3)(3)汽车做匀加速运动的时间；汽车做匀加速运动的时间；(4)(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功汽车在

11、匀加速运动中牵引力所做的功(1)(1)以最大速度行驶时以最大速度行驶时,牵引力和阻力大小相等牵引力和阻力大小相等 根据根据P Pe efvfvm m，可得可得f f4000N4000N例：质量为例：质量为2000kg2000kg、额定功率为、额定功率为80kW80kW的汽车，在平直公的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为路上行驶中的最大速度为20m/s.20m/s.若汽车从静止开始做匀若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为加速直线运动，加速度大小为2m/s2m/s2 2，运动中的阻力不，运动中的阻力不变求：变求：(1)(1)汽车所受阻力的大小；汽车所受阻力的大小；(3)(3)由于由于3

12、s3s末的速度末的速度v vatat6m/s6m/s 故此时的功率为故此时的功率为P PFvFv4.84.810104 4 W W例：质量为例：质量为2000kg2000kg、额定功率为、额定功率为80kW80kW的汽车，在平直公的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为路上行驶中的最大速度为20m/s.20m/s.若汽车从静止开始做匀若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为加速直线运动，加速度大小为2m/s2m/s2 2，运动中的阻力不，运动中的阻力不变求：变求：(2)(2)汽车做匀加速运动的时间汽车做匀加速运动的时间(3)3s(3)3s末汽车的瞬时功率末汽车的瞬时功率(2)(2)设匀加速

13、运动的时间为设匀加速运动的时间为t t，则，则t t时刻的速度为时刻的速度为 v vm m atat，这时汽车的功率为额定功率这时汽车的功率为额定功率,P Pe eFvFvm m 牵引力由牵引力由F Ff fmama得得F F8000N8000N 得得t t5s5s(4)(4)牵引力所做的功牵引力所做的功 W WF Fl F Fatat2 2/2/2800080002 25 52 2/2J/2J2 210105 5J J例：质量为例：质量为2000kg2000kg、额定功率为、额定功率为80kW80kW的汽车，在平直公路上行驶的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为中的最大速度为20m/s.20

14、m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为速度大小为2 m/s2 m/s2 2，运动中的阻力不变求：，运动中的阻力不变求：(4)(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功汽车在匀加速运动中牵引力所做的功(2)(2)设匀加速运动的时间为设匀加速运动的时间为t t，则，则t t时刻的速度为时刻的速度为 v vm m atat，这时汽车的功率为额定功率这时汽车的功率为额定功率,P Pe eFvFvm m 牵引力由牵引力由F Ff fmama得得F F8000N8000N 得得t t5s5s(3)(3)由于由于3s3s末的速度末的速度v vatat6m/s6

15、m/s 故此时的功率为故此时的功率为P PFvFv4.84.810104 4 W W解：由解：由P Pe e=fv=fvm m得得分析：匀速行使时分析：匀速行使时,汽车的牵引力汽车的牵引力F=f=1800NF=f=1800NfPe vm=180060000=m/s=33.3m/s=120km/h P=Fv=1800 P=Fv=180015W=27kW15W=27kW例：某型号汽车发动机的额定功率为例：某型号汽车发动机的额定功率为60kW,60kW,在水平在水平路面上行驶时受到的阻力是路面上行驶时受到的阻力是1800N,1800N,求发动机在额求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度定功率下汽车匀

16、速行驶的速度.在同样的阻力下在同样的阻力下,如果匀速行驶速度只有如果匀速行驶速度只有54km/h,54km/h,发动机输出的功率发动机输出的功率是多少是多少?以以v=54km/h=15m/sv=54km/h=15m/s的速度行驶的速度行驶时时例例:建筑工地上，水泥板质量为建筑工地上，水泥板质量为0.7t0.7t，起重机在，起重机在15s15s内把它匀速提升到内把它匀速提升到4m4m的高度，起重机提升重物的高度，起重机提升重物的功率是多少？的功率是多少？解解:起重机的拉力与物体所受的重力相等起重机的拉力与物体所受的重力相等F Fmgmg0.70.71000Kg1000Kg10m/s10m/s2

17、2=7=710103 3 N N物体在拉力的方向上移动的位移物体在拉力的方向上移动的位移l=4m=4m所以起重机所做的功是：所以起重机所做的功是：W=FW=Fl=7000N=7000N4m4m2.82.810104 4J J起重机提升重物的功率是：起重机提升重物的功率是：P=W/t=2.8P=W/t=2.810104 4J/15s=1.9J/15s=1.910103 3W Wvt0mv水平面上水平面上当当F=fF=f时，时，a a0,0,v v达到达到最大最大 保持保持 v vm m匀速匀速vFvPeamFfvm fPe加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的加速直线运动加速直线运动匀速运动匀速运动vmfPe1 1、汽车以、汽车以恒定功率恒定功率的起动过程的起动过程(通常以通常以额定功率额定功率启动启动)当当F=fF=f时，时，a a0 0，v v达到达到最大最大 保持保持 v vm m匀速匀速FvPeamFfvvmfPe加速度逐渐减小的加速度逐渐减小的加速直线运动加速直线运动匀速运动匀速运动amFfFvPF v当当P=PP=Pe e时，保时，保持持P Pe e继续加速继续加速匀加速直线运动匀加速直线运动以恒定牵引力以恒定牵引力(恒定加速度恒定加速度)启动启动Fpvem