《高一物理教课件：第七节《功率》（粤教版必修2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理教课件：第七节《功率》（粤教版必修2）（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七节第七节 功率功率 1 1、知道功率是表示做功快慢的物理量。知道功率是表示做功快慢的物理量。 2 2、理解功率的概念，能运用功率的公式理解功率的概念，能运用功率的公式P=W /tP=W /t进行进行有关计算。有关计算。 3 3、正确理解公式正确理解公式P=FVcosP=FVcos的意义，知道什么是瞬时的意义，知道什么是瞬时功率，什么是平均功率。功率，什么是平均功率。 知识回忆知识回忆1.1.恒力做功的求法：恒力做功的求法：W=FLcosW=FLcos中的中的F F是恒力，恒力所做的是恒力，恒力所做的功只要找出功只要找出F F、L L、即可。即可。2.2.合力做功合力做功 （总功）的求法：（
2、总功）的求法：（1 1）先求出合力）先求出合力F F合合再用再用W W总总=F=F合合LcosLcos（2 2）先）先求求各个分力做各个分力做功功W W1 1、W W2 2、W W3 3，后求总功，后求总功W W总总=W=W1 1+W+W2 2+W+W3 3+ +这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后一种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。方法还需要把各个功的正负号代入运算。思考与讨论思考与讨论观看视频，说一下两种耕地方式有何不同？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，显然，两种耕地方式， 做的功是相同的，但所用的时
3、间做的功是相同的，但所用的时间不同不同在日常生活和生产实践中，对一种机械，我们不仅关心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。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物理量功率功率一一 功率功率3.3.单位：在国际单位制中，功率的单位是单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特瓦特，简称，简称瓦瓦，符号是，符号是 W W，1W1W1J/s1J/s1.1.定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。定义：功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。 4.4.物理意义
4、：反映力对物体做功的快慢。物理意义：反映力对物体做功的快慢。5.5.功率是标量功率是标量2.2.表达式：表达式：一个物体在水平恒力一个物体在水平恒力F F的作用下，以速度的作用下，以速度v v匀速直线运动了匀速直线运动了一段时间一段时间t t，试求这段时间，试求这段时间t t内恒力内恒力F F做功的功率大小。做功的功率大小。讨论与交流讨论与交流拓展：拓展：若物体在水平恒力若物体在水平恒力F F作用下变速运动了一段时间作用下变速运动了一段时间t t，则恒力则恒力F F在时间在时间t t内做功的功率又如何呢？若力内做功的功率又如何呢？若力F F与水平面与水平面成成角时呢？角时呢？二二 平均功率和瞬
5、时功率平均功率和瞬时功率1 1、平均功率：平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢描述在一段时间内做功的平均快慢当当 t t 很短很短很短很短时，此式表示时，此式表示瞬时功率瞬时功率当当 t t 表示一段时表示一段时间时，此式表示平间时，此式表示平均功率均功率P P t tW W2 2、瞬时功率：瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢表示在某一时刻做功的快慢是是F F与与V V的夹角的夹角若若 V V 表示平均速表示平均速度，则度，则P P 表示平表示平均功率均功率P PFVFVcoscos 若若V V 表示瞬时速度，则表示瞬时速度，则P P 表示瞬时功率表示瞬时功率3 3、功率与速度的关系、功率
6、与速度的关系在作用力方向与运动方向一致时在作用力方向与运动方向一致时 P = FvP = Fv 思考与讨论思考与讨论(1)(1)、当当P P一定时，一定时，F F和和v v有什么关系？有什么关系？ (2)(2)、当、当F F一定时，一定时，P P和和v v有什么关系？有什么关系？(3)(3)、当、当v v一定时，一定时，F F和和P P有什么关系？有什么关系？F F与与v v成反比成反比P P与与v v成正比成正比F F与与P P成正比成正比 4 4、注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作、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
7、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。功率。 在日常生活中，我们经常说某台机器的功率，或某物体在日常生活中，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。做功的功率，实际上是指某个力对物体做功的功率。 例如：例如：汽车的功率就是汽车牵引力的功率，起重机吊起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。货物的功率就是钢绳拉力的功率。讨论与交流讨论与交流P P一定时一定时,F,F与与V V成反比成反比, ,上坡时由于要克服
8、重力上坡时由于要克服重力, ,机车的牵引机车的牵引力增大力增大, ,而而P P是有限的是有限的, , 必须降低速度必须降低速度, ,以保护发动机以保护发动机汽车爬坡时为何必须使用低速挡汽车爬坡时为何必须使用低速挡? ?功率与能量功率与能量1 1功、功率与能量的关系功、功率与能量的关系功功是能量变化的量度。是能量变化的量度。功率功率表示能量从一个物体转移到另一个物体或由一种形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。式转化为另一种形式的快慢程度。2 2额定功率与实际功率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机械正常工作时，允许达到的最大功率叫做额
9、定功率额定功率；机械实际运行的功率叫做机械实际运行的功率叫做实际功率实际功率。1.1.关于功率，下列说法中正确的是（关于功率，下列说法中正确的是（ ）A.A.功率是说明做功多少的物理量功率是说明做功多少的物理量B.B.功率是说明力做功快慢的物理量功率是说明力做功快慢的物理量C.C.做功时间越长，功率一定小做功时间越长，功率一定小D.D.力做功越多，功率一定大力做功越多，功率一定大B B2.2.关于功率以下说法中正确的是（关于功率以下说法中正确的是（ ）A.A.据据 P=W/tP=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大可知，机器做功越多，其功率就越大B.B.据据 P=FvP=Fv可知，汽车牵引力
10、一定与速度成反比可知，汽车牵引力一定与速度成反比C.C.据据 P=W/tP=W/t可知，只要知道时间可知，只要知道时间t t内机器所做的功，就可内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.D.根据根据 P=FvP=Fv可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引可知，发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比力与运动速度成反比D D3.3.质量为质量为m m的物体静止在光滑水平面上，从的物体静止在光滑水平面上，从t t0 0时刻开始受时刻开始受到水平力的作用力到水平力的作用力F F与时间与时间t t的关系如图所示，力的方向的关系如图所示
11、，力的方向保持不变，则保持不变，则 ( )( )A.3tA.3t0 0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为B.3tB.3t0 0时刻的瞬时功率为时刻的瞬时功率为C.C.在在t t0 0到到3t3t0 0这段时间内，这段时间内，水平力的平均功率为水平力的平均功率为D.D.在在t t0 0到到3t3t0 0这段时间内，水平力的平均功率为这段时间内，水平力的平均功率为2 2t t0 0时的速度时的速度v v1 1 2 2t t0 00 02 2t t0 0时间内的位移时间内的位移l1 1 (2(2t t0 0) )2 22 2F F 做功做功W W1 1F F0 0l1 13 3t t0 0时的速度：时
12、的速度：v v2 2 3 3t t0 0时刻的瞬时功率：时刻的瞬时功率：P P3 3F F0 0v v2 215 15 故故B B正确，正确，A A错错解析解析:2t2t0 03t3t0 0时间内的位移时间内的位移l2 2v v1 1t t0 0 t t0 02 2 ，F F做的功做的功W W2 23F3F0 0l2 2 . .0 03t3t0 0时间内时间内F F的平均功率的平均功率P P 故故D D选项正确，选项正确，C C错错答案答案: :BDBD4.4.质量为质量为m m的物体从倾角为的物体从倾角为的光滑斜面顶端由静止滑下，的光滑斜面顶端由静止滑下，滑到斜面底端时的速度为滑到斜面底端时
13、的速度为v v，求求: :重力的瞬时功率为多少？重力的瞬时功率为多少？VmgF1F2Vmg法法1 1：解：解：P=mgVcos(90P=mgVcos(90-) -) =mgvsin =mgvsin 法法2 2：解：解：将将mgmg分解为沿速度方向分解为沿速度方向和垂直于速度方向两个分力：和垂直于速度方向两个分力： F F1 1=mg =mg sin sin P= P= F F1 1 V= V= mg vmg vsin sin 5.5.跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg50kg，他一，他一分钟跳绳分钟跳绳180180次次, , 假定在每次跳跃中假
14、定在每次跳跃中, , 脚与地面的接触时脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的间占跳跃一次所需时间的 2/5 ,2/5 ,则该运动员跳绳过程中克则该运动员跳绳过程中克服重力做功的平均功率是服重力做功的平均功率是 W W。 （g g取取10m/s10m/s2 2 ) )7575分析：分析：运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能的增量。的增量。跳一次的时间跳一次的时间t=60/180=1/3 st=60/180=1/3 s，每次在空中的时间每次在空中的时间t t=1/3=1/33/5=1/5 s3/5=1/5 s。每次跳起的高度每次跳起的高度得平均功率：
15、得平均功率：6.6.质量为质量为1.4 t1.4 t的汽车在平直公路上从静止开始运动，先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，做匀加速直线运动，5s5s末达额定功率之后保持额定功率运末达额定功率之后保持额定功率运动，其运动情况如图示，动，其运动情况如图示，求求（1 1）汽车所受的阻力，）汽车所受的阻力， （2 2）汽车的）汽车的额定功率额定功率 （3 3）前）前10s10s内牵引力做的功内牵引力做的功t/sv/ms-10515815解析：解析：前前5s5s内，内，a= =1.6m/sa= =1.6m/s2 2 S=S=（1/21/2）atat2 2 =20m=20m5s5s末末
16、 P=FvP=Fv5 5=8F =8F 15s15s末末 P=FP=Fminminv v1515=15f =15f 前前5s5s内，内， F F f = ma f = ma 解以上三式得解以上三式得 P=3.84 P=3.8410104 4W f=2.56 W f=2.56 10103 3N F=4.8 N F=4.8 10103 3N N 前前5s5s内内做功做功 W W1 1=FS=4.8 =FS=4.8 10103 3 20=9.620=9.610104 4 J J 第二个第二个5s5s内内做功做功 W W2 2=Pt=3.84 =Pt=3.84 10104 4 5=1.925=1.92
17、10105 5J J W= WW= W1 1+ W+ W2 2=2.88 =2.88 10105 5J J t/sv/ms-10515815答案：答案：（1 1）2.56 2.56 10103 3N N （2 2）3.843.8410104 4J J （3 3）2.88 2.88 10105 5J J 2 2、定义式：、定义式： PtW1 1、物理意义：表示做功快慢的物理量、物理意义：表示做功快慢的物理量3 3、计算式：、计算式：P P = = F v cos F v cos该式一般用于求该式一般用于求平均功率平均功率4 4、单位：在国际单位制中、单位：在国际单位制中 瓦特瓦特 W W该式一般用于求该式一般用于求瞬时功率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
