优化方案必修2第7章第3节功率.ppt

【解析】设汽车匀加速行驶时，汽车发动机牵引力为F，则根据牛顿第二定律F-F阻=ma 得F=ma+F阻=4.0×103×0.5 N+2.0×103 N =4.0×103 N， 设汽车匀加速运动过程的末速度为v, 由P=Fv得 根据运动学公式v=at,有 当汽车加速度为零时，汽车有最大速度vmax, 此时，牵引力F′=F阻， 则 【答案】20 s 20 m/s 【点评】把汽车在匀加速运动过程中的末速度当成汽车运动过程中可能达到的最大速度 是解答本题时易犯的错误. 变式训练 3.质量为100 t的机车从停车场出发，做匀加速直线运动，经225 m后速度达到54 km/h.此时司机关闭发动机，让机车做匀减速直线运动进站，机车又行驶了125 m才停在站台上.设机车在运动过程中所受阻力不变，求：机车关闭发动机前所受的牵引力. 解析：在加速阶段： 由牛顿第二定律得 F引-F阻=ma1=100×103×0.5 N=5×104 N① 减速阶段：初速度v1=15 m/s末速度v2=0位移x2=125 m 由v2t-v20=2ax得 加速度a2=-v21/2x2= -0.9 m/s2 负号表示a2方向与v1方向相反 由牛顿第二定律得 F阻=-ma2=-105×（-0.9） N=9×104 N② 由①②得：机车的牵引力F引=1.4×105 N. 答案：1.4×105 N 随堂达标自测 课时活页训练 基础知识梳理 核心要点突破 课堂互动讲练 随堂达标自测 课时活页训练 上页 下页 第七章 机械能守恒定律 第三节 功率 课标定位 1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬时功率. 2.掌握平均功率和瞬时功率的计算方法. 3.知道机械的额定功率和实际功率的区别. 重点难点：1.平均功率和瞬时功率的计算方法. 2.机车两种方式启动问题的求解. 易错问题：计算力与速度不同向的瞬时功率时，错用公式P=F·v. 基础知识梳理 一、功率 1.物理意义：功率是表示__________的物理量. 2.定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值. 3.定义式：_________. 做功快慢 4.单位：国际单位制中，功率的单位为________，简称_____，符号是____.___ W=1 J/s，1 kW=_____ W. 说明：功率有平均功率与瞬时功率之分，利用公式P=W/t计算的是一段时间内的平均功率. 5.额定功率和实际功率 （1）额定功率：电动机、内燃机等动力机械在______条件下可以长时间工作的______功率. 瓦特 瓦 W 1 103 正常 最大 （2）实际功率：电动机、内燃机等动力机械工作时__________的功率. 说明：实际输出功率一般情况下小于额定功率，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. 二、功率与速度 1.当一个力与物体运动方向在同一条直线上时，这个力对物体做功的功率等于____与物体_________的乘积. 实际消耗 力 运动速度 2.关系式：P=_____. (1)若v是物体的平均速度，则P=Fv对应时间t内的______功率. （2）若v是瞬时速度，则P表示该时刻的_____功率. 说明：物体做匀速直线运动时，作用在物体上的恒力的瞬时功率与平均功率相等. Fv 平均 瞬时 核心要点突破 一、对P=W/t与P=Fv的理解 1.P=W/t是功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，既适用于人或机械做功功率的计算，也适用于一般物体做功功率的计算，既适用于合力或某个力做功功率的计算，也适用于恒力或变力做功功率的计算，一般用于求解某段时间内的平均功率. 2.P=Fv，适用于F与v同向的情况，但如果二者夹角为α，则用P=Fvcosα来计算功率. P=Fvcosα，不仅适用于求平均功率，也适用于求瞬时功率.若F为变力，v为某时刻的瞬时速度，则P为该时刻的瞬时功率；若F为恒力，v为时间t内的平均速度，则P表示时间t内的平均功率，必须注意F、v、α、P的同时性，在P一定时，F与v成反比；在F一定时，P与v成正比. 二、机车启动问题 1.对机车等交通工具启动类问题，应明确P=Fv中，P为发动机的实际功率，机车正常行驶中实际功率小于或等于额定功率；F为发动机（机车）的牵引力；v为机车的瞬时速度. 2.机车启动的两种方式： （1）以恒定功率启动 所以机车达到最大速度时 这一启动过程的v-t关系如图7-3-1所示，其中vmax=P/Ff. 图7-3-1 特别提醒 P=Fv中F为牵引力，速度达到最大时vmax=P/Ff.该式提供了一种求vmax及Ff的方法. （2）以恒定加速度启动 这一运动过程的v-t关系如图7-3-2所示，其中v0=P额/F，F=Ff+ma,vmax=P额/Ff. 图7-3-2 （3）