鲁科版物理必修二13功率教学6.ppt

有一吨的货物，准备运到三楼，分别用两种方式来运， 方式一：搬运工分批搬，需要3小时 方式二：用一台起重机，需要1分钟 1.在两种方式下,对重物所做的功是否相同? 2.做功的快慢是否相同? 1、定义：功和完成这些功所用的时间之比，叫做功率。 * 第三节 功率 两种耕地方式有何不同？ P= W t (功率的定义式) ※物理意义：功率是描述做功快慢的物理量。 ※单位：瓦特，简称瓦，符号W。 1W=1J/s ※功率是标量:功率的正负不表示大小，只表示做功的性质，计算时不带符号。 有1吨的货物，准备运到10米高的三楼顶，分别用两种方式来运， 方式一：搬运工分批搬，需要3小时 方式二：用一台起重机，需要1分钟 求出两种方式下的功率. 解： 根据公式:P = W/t = mgh/t 第一种方式: P1 = 1000×10 ×10÷(3 ×3600) = 9.2（W） 第二种方式: P2 = 1000× 10× 10÷ 60 = 1666.7（W） 2、功率的另一表达式： ※ F：所指的力 ※ v：物体的运动速度 瞬时速度：瞬时功率 平均速度：平均功率 ※ ：F、 v的夹角，若F、v同向，则有： P=Fv 功、功率与能量的关系 功是能量变化的量度。 功率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。 额定功率与实际功率 机械长时间工作的最大允许功率叫做额定功率； 机械实际运行的功率叫做实际功率。 例1．质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s。求： (1)力F在t=3s内对物体所做的功。 (2)力F在t=3s内对物体所做的功的平均功率。 (3)在3s末，力F对物体做功的瞬时功率。 例3．水平恒力F两次作用在同一物体上，使物体沿力的方向发生相同位移，第一次是在光滑的水平面上，第二次是在粗糙的水平面上，两次F做的功和功率的大小关系是（ ） A.W1=W2，P1P2 B.W1W2，P1=P2 C.W1W2，P1P2 D.W1=W2，P1=P2 有同学认为：根据P=Fv，机械的功率P一定，F与v成反比，那么，当v趋近于零时，F将趋于无穷大；当F趋近于零时，v趋于无穷大。因此，哪怕功率很小的机械，也可以，获得很大的牵引力或很高的运动速度。你对此有何看法？ ①如果作用于物体上的力F为恒力，且物体以速度v匀速运动，则力对物体做功的功率保持不变。 ②若P恒定，则F越大，V越小；F越小，V越大。 如：很多动力机器通常有一个额定功率，且通常使其在额定功率状态工作(如汽车)，根据P＝Fv可知：当路面阻力较小时，牵引力F也小，v可以大，即汽车可以跑得快些。当路面阻力较大，或爬坡时，需要比较大的牵引力，v必须小。这就是爬坡时汽车换低速挡的道理。 ③若F恒定，V越大，P越大： 在动力机器原来在远小于额定功率的条件下工作，例如汽车刚刚起动后的一段时间内，若保持牵引力恒定不变，速度逐渐增大过程中，功率也逐渐增大。但是这一情况应以二者乘积等于额定功率为限度，即当Fv=P额。以后，这种情况不可能实现。 ①汽车在起动过程中的功率始终等于汽车的额定功率. ②阻力不发生变化,始终满足牛顿第二定律F-f=ma ③牵引力F和瞬时功率v始终满足P=P额=Fv ④在起动过程结束后,F=f, P额=Fvm=fvm 例5．一辆汽车，发动机以额定功率60kw, 开始起动，它在水平路面上行驶时所受阻力恒为2.4×103 N，求汽车行驶的最大速度是多少？ a= F一定 P↑=Fv↑ P随v增 大而增大 当P=P额时， a= v继续增大 F=P额/v↑ a= a=0时， v达到最大vmax，此后匀速运动 匀加速直线运动 变加速直线运动 匀速直线运动 转折点 ≠0 ①汽车启动过程经历了两个阶段，一是匀加速直线运动状态，二是变加速直线运动状态，最终做匀速直线运动； ②汽车在匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时速度vt=at，汽车匀加速直线运动所能维持的时间t1=v1m/a； ③汽车做匀加速直线运动阶段，汽车的瞬时功率Pt=Fvt＜P额； ④汽车匀加速直线运动阶段结束时，瞬时功率Pt等于额定功率P额，且满足Pt=P额=Fv1m； ⑤汽车在变加速直线运动阶段功率恒为额定功率，进入匀速直线运动时牵引力和阻力平衡，有Pt=P额= f vm * *