物理教科必修2第4章第二节.ppt

【答案】　(1)48 J　(2)24 W　(3)48 W 【误区警示】　(1)要弄清所求的是瞬时功率还是平均功率． (2)求瞬时功率时，注意力和瞬时速度之间的夹角．此题易把重力和末速度的夹角搞错． 变式训练1　质量为0.5 kg的物体从高处自由下落，在下落的前2 s内重力对物体做的功是多少？这2 s内重力对物体做功的平均功率是多少？2 s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？(g取10 m/s2) 机车启动问题分析 大地震破坏性巨大，山崩地裂，房屋倒塌，道路中断，给抗灾抢险工作带来很大难度，大型机械一旦进入现场，其作用非常巨大．一起重机由静止开始匀加速竖直提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，重力加速度为g，空气阻力不计． 例2 (1)试对重物上升的整个过程进行运动性质分析． (2)求钢绳的最大拉力为多大？ (3)求重物的最大速度为多大？ 【思路点拨】　本题为机车的匀加速启动模型，先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动，直至最后做匀速运动． 【自主解答】　(1)起重机达到最大功率之前，重物做匀加速直线运动，拉力F不变，达到最大功率P之后，由于速度继续增大，由P＝Fv知，F逐渐减小，加速度减小，重物做加速度越来越小的加速直线运动．最后达到匀速直线运动时，重物的速度最大． 变式训练2　质量为2 t的汽车，发动机输出的功率为30 kW，在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s，当汽车的速度为10 m/s时，其加速度为多大？ * 必修2 第四章第二节 功率 课标定位 应用：1.公式P＝Fv的应用． 2．机车启动中的各量间计算． 理解：1.公式P＝Fv的意义． 2．机车的两种启动方式． 认识：1.功率的概念、公式及单位． 2．额定功率与实际功率、平均功率与瞬时功率． 课前自主学案 比值 瓦特 4．物理意义：功率是标量，它是表示物体____________的物理量． 5．额定功率和实际功率 (1)额定功率是指机器__________正常工作允许的功率． (2)实际运行的功率可以____________额定功率，但在特殊情况下，如汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定功率． 做功快慢 长时间 小于或等于 二、功率、力和速度之间的关系 1．功率与速度的关系：___________ 2．在P＝Fv中，若v是物体的平均速度，P就是对应时间t内的_____________；若v是瞬时速度，则P表示该时刻的_____________． 3．汽车上坡时，司机换用低速挡，加大油门，可以得到较大的动力． P＝Fv 平均功率 瞬时功率 思考感悟 功率越大，做功一定越多吗？ 提示：功率表示做功的快慢，功率大表示做功快，不一定做功多．因为做功的多少，还与时间长短有关 核心要点突破 一、对平均功率、瞬时功率及P＝Fv的理解 1．平均功率与瞬时功率的比较 2.对P＝Fv的理解 (1)公式P＝Fv中的力F与速度v应共线，若v为瞬时速度，则用此式计算出的功率为瞬时功率，v为平均速度，则计算的是该段时间内的平均功率． (2)用此式计算功率时要明确是哪个力的功率，还是物体所受合力的功率，汽车的功率是指汽车牵引力的功率，起重机吊起货物的功率就是钢丝拉力的功率． 3．P＝Fv中三个量的制约关系 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 v一定 F与P成正比 汽车上坡时，要使速度不变，应加大油门，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 特别提醒：(1)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＝W/t来计算． (2)若求瞬时功率，需明确是哪一时刻或哪一位置的瞬时功率，再确定该时刻或该位置的速度，应用公式P＝F·v来计算．如果F、v不同向，则投影到相同方向再计算． 二、机车启动问题 1．恒定功率启动过程(P不变) 图4－2－1 2．匀加速度启动过程(a不变) 汽车先以恒定的加速度启动，达到额定功率P额后再以恒定功率运动，因此启动过程分为两个阶段： 这一启动过程的v--t图像如图4－2－2所示． 图4－2－2 课堂互动讲练 平均功率和瞬时功率的计算 质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)前2 s内重力做的功； (2)前2 s内重力的平均功率； (3)2 s末重力的瞬时功率． 例1 *