鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 第2节 功率 (2).ppt

第1章第2节功率

学习目标1.理解功率的概念,能运用功率的定义式P=进行有关计算。(物理观念)2.知道平均功率和瞬时功率的含义,能根据P=Fv分析机车启动问题。(科学思维)

思维导图

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基础落实·必备知识全过关

一、功率的含义1.定义:力所做的与完成这些功所用的之比,称为功率。即P=。?2.单位:,简称,符号是。?3.标矢性:功率是量。?4.物理意义:描述的物理量。?功W时间t瓦特瓦W标做功快慢

二、常见机械的功率1.额定功率:每一种动力机械都有一个长时间工作的最大允许功率,这个功率称为机械的额定功率。2.实际功率:动力机械实际工作时的输出功率。3.为了保证机械的安全,工作时尽量使P实P额。?≤

三、功率与力、速度的关系1.推导:如果物体沿位移方向受的力是F,从计时开始到时刻t这段时间内,发生的位移是s,则力在这段时间内所做的功W=,功率2.结论:一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体的乘积。?FsFv速度Fv

3.应用:由功率速度关系式知,当功率P一定时,力F与物体运动的速度v成,要增大力,就要速度;要增大速度,就要减小。?当速度v一定时,力F与功率P成正比。反比减小力

易错辨析判一判(1)功率大,做功一定多。()(2)由公式P=Fv可知,功率P一定与速率v成正比。()(3)发动机不能在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作。()提示功率与做功多少没有必然联系,功率大,做功不一定多,但做功一定快。提示公式中的三个量,只有在其中一个量不变的情况下,才能判断其他两个量的关系。提示发动机可以在实际功率小于或等于额定功率情况下长时间工作,为避免发动机受到损害,应避免它在实际功率大于额定功率状态下长时间工作。×××

(4)汽车爬坡时,常常换用低速挡,以增大牵引力。()√提示汽车在上坡时需要更大的牵引力,而发动机的额定功率是一定的,由P=Fv可知,换用低速挡的目的是减小速度,从而增大牵引力。

合格考试练一练关于功率公式P=和P=Fv,下列说法正确的是()A.由P=知,只要知道W和t,就能求出任意时刻的瞬时功率B.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C.由P=Fv可知,汽车的功率与它的速度成正比D.功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量D

解析由P=知,只要知道W和t就可求出时间t内的平均功率,故A错误;P=Fv既可以计算平均功率也可以计算瞬时功率,取决于速度是平均速度还是瞬时速度,故B错误;由P=Fv知,当F不变时,汽车的功率和它的速度是成正比的,当F变化时P与v关系不确定,故C错误;由功率的物理意义可知,功率是表示机械做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量,故D正确。

重难探究·能力素养全提升

情境探究一辆汽车载重时和空车时,在公路上以相同的速度行驶。(1)两种情况下汽车的输出功率、牵引力是否相同?(2)你认为输出功率可能与哪些因素有关?提示(1)汽车载重时输出功率较大、牵引力较大。(2)输出功率可能与牵引力、速度有关。

知识归纳公式P=P=Fv适用条件(1)功率的定义式,适用于任何情况下功率的计算;(2)一般用来求平均功率(1)功率的计算式,仅适用于F与v同向的情况;(2)既可以求瞬时功率,又可以求平均功率联系(1)公式P=Fv是P=的推论;(2)当时间t→0时,可由定义式确定瞬时功率;(3)当v为平均速度时,P=Fv所求功率为平均功率

2.公式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,可以提高速度画龙点睛P=Fv可以理解为“某力的功率等于力与在力方向上速度的乘积”,也可以理解为“某力的功率等于速度与此力在速度方向上的分力之积”。

应用体验【例题1】如图所示,质量为m=2kg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μ=0.5,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:(1)前2s内重力做的功。(2)前2s内重力的平均功率。(3)2s末重力的瞬时功率。

解析(1)木块所受的合外力F合=mgsinθ-μmgcosθ=mg(sinθ-μcosθ)=2×10×(0.6-0.5×0.8)N=4