2013年高中物理新课标多媒体教学课件：32 研究功与功率（25张ppt）（沪科版必修2）含视频

第2课时 功率 1、知道功率的概念 2、会计算瞬时功率和平均功率 3、会分析力、速率和功率的变化关系 随着人们生活水平的逐渐提高，汽车已成为人们日常消费品之一。不同型号的汽车功率不同，汽车厂商在汽车出厂时常常要测试汽车的最大功率。 你知道怎样测试汽车的最大功率吗？让我们来看一段宝马车的功率测试视频。 可以看到汽车行驶的速率不同，对应的功率也不同，那么功率和速率之间到底有什么样的关系呢？让我们通过这节课的学习来认识这个问题，并进一步认识功率。 3147.unknown 功率的计算： 如图，机械做功和人做功的功率不同，相同时间内机械做的功比人做的功多，故机械的功率更大一些。 如何比较不同物体的做功快慢呢？ A、B做功相同，但A用时少，故A的功率大 C、D用时相同，但D做功多，故D的功率大 那么如何比较B和C的功率大小呢？ 物体 所做的功 所用时间 A 1000J 5s B 1000J 10s C 4000J 1min D 6000J 1min 1、功率 功与完成这些功所用时间的比值。 物理意义：功率是反映做功快慢的物理量。 单位：在国际单位制中为瓦特，简称瓦。符号是W。 1W=1J/s， 1kW=1000W 例1：马拉着车在1h内前进了5km，如果马的拉力为324N，求马拉车的功率。 解: 由F=324N,s=5000m,t=1h=3600s 所以马拉车的功率： 讨论： （1）如果马车做的是匀速运动，则 表示的是物体运动的速度，所以有 如果力和速度间成θ角，则有 （2）如果马车做的是变速运动，则 表示的是物体运动的平均速度，所以有 此时的功率为平均功率。 2、平均功率和瞬时功率 平均功率：一段时间内做功的平均快慢程度。 瞬时功率：某一瞬时做功的快慢。 例2、将一质量为１kg 的钢球以５m/s 的速度水平抛出，若高度足够高，空气阻力不计，g取10m/s2。则： （１）２s末重力的瞬时功率是多少？ （２）这段时间内的平均功率是多少？ 解： 拓展训练： 第（2）问中，如果用功和时间的比值来求，应该怎样求解？ 解：平抛运动的竖直方向为自由落体运动 则位移 重力做功 平均功率 1、结合本节所学知识，解释一下如何测定汽车的最大功率？ 3168.unknown 汽车与测速轮之间的力是一对相互作用力，所以牵引力的大小等于测速轮受到的阻力（可以通过仪器调整和测量），测速轮的转速与汽车后轮的转速相同，故发动机的功率P=Fv=F阻v测，通过测定阻力和测速轮的转速就可以得到发动机的功率。 解析： 2、关于功率，下列说法中正确的是（ ） A、功率是说明做功多少的物理量 B、功率是说明力做功快慢的物理量 C、做功时间越长，功率一定越小 D、力做功越多，功率一定越大 B 3、关于功率，以下说法中正确的是（　　　） A、根据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大 B、根据P=Fv可知，汽车的牵引力一定与速度成反比 C、根据P=W/t可知，只要知道在时间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，发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比 D 解析：选D.功率是功和时间的比值，所以功率的大小既和功的大小有关，又和时间有关，故A错。讨论F和v的关系必须强调前提，即P恒定，故B错D对。功和时间的比值计算的是平均功率，故C错。 4、某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进L距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进L距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( ) A.W1=W2，P1=P2 B.W1=W2，P1＞P2 C.W1＞W2，P1＞P2 D.W1＞W2，P1=P2 B 解析： 在这两种情况下力和位移都相同 所以做功相同。 由牛顿第二定律 所以有摩擦力时，加速度小，运动位移L所花的时间就长，所以功率小。 5、额定功率为80kW的汽车，在某平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×103kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2。运动过程中阻力不变。求： （1）汽车所受的阻力多大？ （2）匀加速直线运动的时间多长？ （3）当速度增至16m/s时，加速度多大？ 解：（1）汽车匀加速启动过程如图所示， 可以看到当牵引力 与阻力 等大时，加速度为0，此时速度最大，功率也最大。 （2）当功率达到额定值Pm时，匀加速运动结束，此时速度为v1,牵引力为F 由牛顿第二定律得： 解得： 又由 得： 由匀变速运动规律得： （3）由题意知当速度增至16m/s时，汽车正处于变加速阶段，此时功率已达到额定值Pm， 由牛顿第