8.1.3 功与功率 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

功与功率 第三节 知识清单 功： 1、功的定义与公式（做功三要素） 2、正功和负功 3、两种计算总功的方法 4、变力做功 功率： 1、功率的概念与公式 2、平均功率和瞬时功率 3、额定功率和实际功率 4、机车启动的两种模式(难点） 要点概述 力对物体做功的求解公式是什么？ 物理意义：功是能量转化的量度 (表示做功的多少或能量转化的多少) W=Flcosα “lcosα”整体也可称为力方向上的位移 几个力对物体所做的总功 W总 = F合 l cosα W总 = W1 + W2 + W3 +······ 知识回顾 1.一台起重机甲在 1min 内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提到相同的高度。 F M 1min F M 30s 想一想 哪一个做功快呢？ 做功相同，时间越短，做功越快 导入新课 功率的概念与公式 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． 功率的概念与公式 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 功率的概念与公式 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？ 功率的概念与公式 反比 正比 正比 平均功率和瞬时功率 平均功率和瞬时功率 1、求平均功率 公式 2、求瞬时功率 v为某时刻的瞬时速度 快做笔记！ 1、平均功率：表示在一段时间内力对物体做功的平均快慢 公式 为t时间内的平均速度 α为力与平均速度之间的夹角； 式中： F为恒力（合力、平均力）； 平均功率和瞬时功率 2.瞬时功率：表示在某一时刻力对物体做功的快慢 公式： v为某时刻的瞬时速度 α为力与瞬时速度之间的夹角； 式中： F为某时刻的力（可以是恒力，也可以是变力） ★当t 0时， 表示瞬时功率。 平均功率和瞬时功率 典例分析：质量m=3kg的物体，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求： （1）力F在t=3s内对物体做的功； （2）力F在t=3s内对物体做功的平均功率； （3）力F在3s末对物体做功的瞬时功率。 平均功率和瞬时功率 【答案】（1）54 J（2）18W (3)36W 【解析】物体在水平力F的作用下，在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可求出加速度a=F/m=2m/s2 物体在3 s末的速度v=at=6ｍ/s 物体在3 s内的位移s=at2/2=9 m （1）力F做的功W=Fs=6×9 J=54 J （2）力F在3 s内的平均功率P=W/t=18W(或　　　　　　　 ） （3）3 s末力F的瞬时功率P=Fv=6×6 W=36 W 平均功率和瞬时功率 课堂小结 1、定义：功与完成这些功所用时间的比值，叫作功率。 2、公式： 1 W＝1 J/s 3、物理意义：反映物体做功的快慢。 4、单位：瓦特（国际单位制）,简称瓦，符号是 W。 5、功率是标量，且无负值。 一、功率 若 v表示平均速度，则P 表示平均功率 若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率 1、求平均功率 （v是平均速度） 2、求瞬时功率 （v是瞬时速度） （比较常用） 二、功率与速度 额定功率和实际功率 1、额定功率：是指机器正常工作（即额定转速下）时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。 （额定功率是动力机器重要的性能指标,一个动力机器的额定功率是一定的） 2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。 3、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。 机车发动机的功率是指牵引力的功率，不是合力的功率。 ①从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的输出功率P一定时，牵引力F与速度V成反比。如何增大它们的牵引力呢？ ②P一定，要增大牵引力就要减小