资源简介

(共23张PPT)
2 功率
第四章　机械能及其守恒定律
01
02
03
知道功率的概念，理解功率的物理意义。
教学目标
会计算平均功率和瞬时功率，了解额定功率和实际功率的概念。
掌握功率的公式，并能用来解决有关问题。
新课引入
在游乐园，有这种高速滑梯可以让我们体验一把速度与激情，我们来看，有的滑道有相同的高度，长度不同，那么重力做功情况一样吗？
体重相同的甲、乙两位同学爬楼梯，在30秒内甲爬到了3层，乙爬到了2层。谁克服重力做功更快？
体重相同的丙、丁两位同学爬楼梯，丙爬到5层用了40秒，丁爬到5层用了60秒。谁克服重力做功更快？
当甲乙丙丁四人体重相同时，这四人谁克服重力做功更快？
甲
丙
思考与讨论
回顾速度、加速度的定义
比值定义法
v=
a=
3、单位： 瓦特(W) 1 W = 1 J/s
千瓦(kW) 1 kW = 1000 W
1、定义：力对物体所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率。
4、物理意义：反映力对物体做功的快慢。
一、功率的含义
2、定义式：
一个质量是m的物体，从地面上方h高处开始做自由落体运动,则在物体下落过程的前一半位移和后一半位移，重力做功的功率相同吗？
即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的.
思考与讨论
1、平均功率：力在一段时间内做功的快慢并不是保持不变的，这一段时间内所做的总功W跟这段时间t的比值，就是这段时间内的平均功率。
2、瞬时功率：在所取的时间t非常短的情况下， 才可以认为是该时刻的瞬时功率。
二、平均功率、瞬时功率
物理意义：描述在一段时间内做功的平均快慢，对应一段时间或一个过程。
物理意义：表示在某一时刻做功的快慢，对应一个时刻或一个位置。
短跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？
短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍，已经超负荷了，运动在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。
这种现象说明了什么问题？
1、额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率。
2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。
实际功率总小于或等于额定功率。
三、额定功率和实际功率
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。例如：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。
长时间运动时人的功率为数10W，优秀运动员可达1kW
长时间运动马的功率为数百瓦
鲸游动时功率可达350kW
小汽车的功率为数十千瓦至两百千瓦
高速列车的功率可达数万kW
万吨豪华游轮的功率可达1万kW以上
一辆汽车载重时和空车时，在公路上以相同的速度行驶，试讨论这两种情况下汽车的输出功率是否相同？为什么？
思考与讨论
当我们用恒力F推动木箱，让木箱在水平桌面上以速度v做匀速直线运动时，力F对木箱做功的功率是多少？
W＝Fl
P＝Fv
P＝
t
Fl
v＝
t
l
P ＝
t
W
v
F
四、输出功率、作用力和速度之间的关系
当力的方向与速度方向相同时
当力的方向与速度方向有一定夹角时？
P＝Fv
W＝Flcos α
P＝Fvcos α
P＝
t
Flcos α
v＝
t
l
P＝
t
W
解决问题：汽车上坡
汽车发动机的输出功率 P 一定时，牵引力 F 与速度v 成反比。
发动机输出的功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时司机要用“换挡” 的办法减小速度v,来得到较大的牵引力F 。
P＝Fv
v
0km/h
静止
上坡
油门最大12km/h
平路
油门较小12km/h
平路
油门最大29km/h
思考：电动车上坡时和在平路上以相同时速行驶，为什么上坡时油门要拧到底而平路上油门可以拧到较小处？为什么电动车上坡时的最大速度比平路上的最大速度要小？
【例题】发动机的额定功率是汽车长时间行驶时所能输出的最大功率。某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1800 N，求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。假定汽车行驶速度为54 km/h 时受到的阻力不变，此时发动机输出的实际功率是多少？
典例分析
汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力
由于P＝Fv，所以额定功率下的速度
当汽车以速度v＇＝ 54 km/h ＝ 15 m/s 行驶时，
有 P＇＝ Fv＇＝ 1800×15 W ＝ 27 kW
汽车以额定功率匀速行驶时的速度为 120 km/h。汽车以54 km/h 的速度行驶时，发动机输出的实际功率为 27 kW。
解：
v== m/s=120 km/h
=1800N
F阻
mg
FN
F
v
二、平均功率、瞬时功率
一、功率的含义
三.额定功率和实际功率
四、输出功率、作用力和速度之间的关系
本课小结
1、关于功率以下说法中正确的是（　　　）
A、据 P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大
B、据 P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比
C、据 P=W/t可知，只要知道时间t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
D、根据 P=Fv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
D
跟踪练习
2、设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，如飞机以速度v匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2v速度匀速飞行时，其发动机功率为（ ）
A.2P B.4P C.8P D.无法确定
C
3、从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体.物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地时，重力的瞬时功率为( )
A. 400W B. 300W C. 500W D. 700W
B
谢谢
大家

展开更多......

收起↑