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(共32张PPT)
8.1 功与功率
（第2课时）
高中物理必修第二册课件
主讲老师：xxx
高中物理必修第二册课件
功率
其他功率
机车启动1（恒p）
机车启动2（恒a）
新课引入
01.
高中物理必修第二册课件
做同样的功
谁更快
问题与思考
02.
高中物理必修第二册课件
建筑工地上有两台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情况记录：
起重机编号 被吊物体重力 匀速上升速度 上升的高度 所用时间 做功
A 2.0×103N 4 m/s 16 m 4 s 3.2×104J
B 4.0×103N 3 m/s 6 m 2 s 2.4×104J
问题1：哪台起重机做功多？
问题2：哪台起重机做功快？
我们该如何描述这一做个做功的快慢呢？
功率
第一部分
功率
01.
高中物理必修第二册课件
3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。
1W＝1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，1马力=735W
1.定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率.
4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。
比值定义法
5.说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。
2.定义式：
同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法，即 W=pt．
平均功率和瞬时功率
02.
高中物理必修第二册课件
即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。
平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率
当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率
功率的另一种表达式
03.
高中物理必修第二册课件
W＝Flcosα
P＝
t
W
P＝Fvcosα
P＝
t
Flcosα
v
F
α
v1
v2
F
α
v
F2
F1
P＝vFcosα
P＝Fvcosα
v＝
t
l
功率与速度的关系
04.
高中物理必修第二册课件
P＝F v cosα
若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率
若 v表示平均速度，则P 表示平均功率
当F 和 v 方向相同时，对于公式 P = F v
1.当P 一定时，F 和 v 有什么关系？
2.当F 一定时，P 和 v 有什么关系？
3.当v 一定时，F 和 P 有什么关系？
反比
正比
正比
两个公式的对比
05.
高中物理必修第二册课件
P＝W/t 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，一般用来求平均功率(2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，若不同向，P＝W/t＝Flcos α/t＝Fvcos α
(2)v为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时速度时功率为瞬时功率.
联系 (1)公式P＝Fv是P＝W/t的推论 (2)功率P的大小与W、t无关
额定功率
实际功率
第二部分
额定功率和实际功率
01.
高中物理必修第二册课件
1.额定功率：是指机器正常
工作时的最大输出功率，也
就是机器铭牌上的标称值。
2.实际功率：是指机器在
工作中实际输出的功率。
几点说明
02.
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2.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。
1.机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是
小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额
定功率，但不允许长时间超过额定功率。
功率与机械效率的区别
03.
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1.功率是描述物体做功快慢程度的物理量
或
2.机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量
机车以恒定功率启动
第三部分
前提：v0=0，P恒=P额
01.
高中物理必修第二册课件
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持 vm
匀速
v
F ＝
v
P
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
↑
→
→
↓
↓
vm＝
F阻
P
F阻
F
F阻
F
vm
v—t 图像
加速阶段
的图像
匀速阶段
的图像
a减小的变加速运动
匀速运动
vm
v
t
0
恒定功率启动的几点说明
02.
高中物理必修第二册课件
如何机车以恒定的加速度启动，会有何不同呢？
1.速度达到最大之前，F为变力，发动机做的功只能用W=Pt 计算，不能用W =Fx计算。
2.达到最大速度的本质条件是：a=0
vm
v
t
0
3.达到最大速度时，有 P额=F阻vm
机车以恒定加速度启动
第四部分
前提：v0=0，P恒=P额
01.
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当F= F阻时，
a＝0 ，v达到最大
保持
vm
匀速
F＝
v
P额
a＝
m
F－F阻
↑
→
↓
v
↑
↓
→
→
↓
vm＝
F阻
P额
加速度逐渐减小的变加速直线运动
匀速直线运动
a＝
m
F－F阻
→
→
→
→
F
→
v
↑
P ＝F v
↑
↑
→
当P= P额时，保持P额继续加速
匀加速直线运动
运动过程与v- t图像
02.
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v0=0，F恒
F阻
F牵
F牵=F阻，vm=P/F阻
F阻
F牵
vm
v↑，P=P额
v—t
图像
匀加速阶段的图像
匀速阶段的图像
匀加速运动
匀速运动
a减小的变加速直线运动
变加速阶段的图像
v
t
0
vm
恒定加速度启动的几点说明
03.
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1.机车做匀加速运动只能维持一段时间,当功率增大到额定功率时,匀加速运动结束，此时速度为v1，匀加速时间为t1,则
t1=
P额
(ma+F阻)a
3.匀加速结束的条件是：P实=Pmax=P额
t1
v1
v
t
0
vm
2.达到最大速度的本质条件:a=0
4.达到最大速度时，有 P额=F阻vm
P额=Fv1=(ma+F阻)v1
=(ma+F阻)at1
总结提升
第五部分
高中物理必修第二册课件
课堂小结
额定功率
实际功率
功率
物理意义：表示做功快慢的物理量
定义式：
计算式：P = F v cosα
单位：国际单位—— 瓦特 （W）
额定功率：是指机器正常
工作时的最大输出功率，也
就是机器铭牌上的标称值。
实际功率：是指机器在
工作中实际输出的功率。
高中物理必修第二册课件
例题1
例题精选
01.
【参考答案】C
如图所示为一辆新能源电动汽车，发动机的额定功率为9.0×104W。当汽车以10m/s的速度沿水平路面匀速行驶时，牵引力大小为3.0×103N，此时汽车发动机输出的实际功率为（　　）
A．1.0×104W B．1.5×104W
C．3.0×104W D．9.0×104W
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解析
例题精选
02.
汽车发动机输出的实际功率为
所以C正确；ABD错误；故选C。
高中物理必修第二册课件
例题2
例题精选
03.
【参考答案】BC
（多选）如图甲所示，物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取，则（ ）
A．物体受到的摩擦力大小为
B．第末摩擦力做功的瞬时功率大小为
C．前内推力做的总功为
D．前内推力做功的平均功率为
高中物理必修第二册课件
解析
例题精选
04.
A．由丙图可知2s~3s内物体做匀速直线运动，所以,故A错误；
B．第物体速度大小为2m/s，所以此时摩擦力得瞬时功率大小为
,故B正确；
C．由v-t图可知1s~2s和2s~3s内物体分别通过的位移大小为
，
前内推力做的总功为,故C正确；
D．前内推力做功的平均功率为故D错误。故选BC。
高中物理必修第二册课件
例题3
例题精选
05.
【参考答案】D
一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到的阻力为车力的，g取10m/s2，则（　　）
A．汽车在前5s内受到的阻力大小为200N
B．前5s内的牵引力大小为
C．汽车的额定功率为20kW
D．汽车的最大速度为30m/s
高中物理必修第二册课件
解析
例题精选
06.
A．由题意知汽车受到地面的阻力为车重的，则阻力
故A错误；B．由题图知前5s内的加速度
由牛顿第二定律知所以前5s内的牵引力,故B错误；C．5s末达到额定功率,故C错误；
D．根据求最大速度,故D正确。故选D。
高中物理必修第二册课件
例题4
例题精选
07.
【参考答案】CD
（多选）如图所示为汽车的加速度a和车速的倒数的关系图象。若汽车质量为2×103kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为30m/s，则（　　）
A．汽车所受阻力为6×103N
B．汽车的牵引力最大值为6×104N
C．汽车的额定功率为6×104W
D．汽车匀加速所需时间为5s
高中物理必修第二册课件
解析
例题精选
08.
AC．设汽车的额定功率为P，由图知，汽车的最大速度为30m/s，此时汽车做匀速直线运动，有F=f,则有P=f×30,又时，加速度a=2m/s2,根据牛顿第二定律得
代入得,联立解得f=2×103N，P=6×104W,故A错误，C正确；
B．汽车匀加速达到额定功率后，随着速度的增大，牵引力减小，因此匀加速启动阶段牵引力最大，由图知时，汽车匀加速达到额定功率，此时有解得,故B错误；D．汽车匀加速运动的末速度v=10m/s，则匀加速运动的时间,故D正确。故选CD。
THANKS
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