8.1.4 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 第四节 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 1.汽车启动（加速运动）的情况有两种： (1)恒定功率启动; (2)恒定的加速度a（或恒定的牵引力F）启动。 2.汽车启动（加速运动）的两个原理式： （1） P=FV （2）a=(F-f)/m 机车启动的两种模式 快做笔记！ 以恒定功率启动 v增大 f不变 v最大，以vm匀速 当F=f时 a=0 P一定 F减小 a减小 F=P / V a=(F-f )/ m v t 0 vm （2）启动过程：先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以最大速度做匀速直线运动。 （3）瞬时加速度公式: （4）最大速度 恒定功率启动时牵引力为变力，功只能用W =Pt计算，不能用W =Fl计算 （1）恒定功率启动的v-t 恒定功率启动 快做笔记！ V t t P 0 Vm t加 t加 t加 t F O 0 t a 机车以恒定P启动的各种 图像 t加 快做笔记！ 典例：质量为m＝5×103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍．让车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶，求(g取10 m/s2)： (1)汽车达到的最大速度vmax； (2)汽车车速v1＝2 m/s时的加速度． (3)汽车的加速度a=2 m/s2时的速度． 恒定功率启动 恒定功率启动 典例：质量为m＝5×103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍．让车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶，求(g取10 m/s2)： (1)汽车达到的最大速度vmax； (2)汽车车速v1＝2 m/s时的加速度． (3)汽车的加速度a=2 m/s2时的速度． 以恒定加速度启动 v=at F>f P=FV=F·at （2）启动过程：先做匀加速，再做加速度逐渐减小的变加速，最终以最大速度匀速。 v t 0 vm t1 v1 a一定 V增大 F不变 P均匀增大 以P额继续加速 P实= P额 v增大 f不变 v最大，以vm匀速 当F=f时 a=0 P一定 F减小 a减小 F=P / V a=(F-f )/ m t2 （3）匀加速时间: （1）恒定牵引力启动的v-t 恒定的加速度a（或恒定的牵引力F）启动 V t t F O P t 0 机车以恒定a启动的各种图像 a t 0 t加 t加 t加 t加 t1 t1 t1 t1 v1 vm P额 F′牵 快做笔记！ 典例：质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动时阻力恒为车重的0.05倍。 （1）求汽车沿水平道路行驶的最大速度? （2）设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m/s2,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s2) 恒定的加速度a（或恒定的牵引力F）启动 （1）∵m=5000kg, P=9.0×104 W f=kmg=0.05×5000×10=2.5×103N ∵Pm=fvm ∴vm=Pm／f =9.0×104／2.5×103 m/s=36 m/s 【解】 典例：质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动时阻力恒为车重的0.05倍。 （1）求汽车沿水平道路行驶的最大速度? （2）设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m/s2,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s2) 恒定的加速度a（或恒定的牵引力F）启动 根据牛顿第二定律有: F–f=ma F=f+ma=4.5×103N 匀加速运动完毕时有:P=Pm ∵Pm=Fv ∴v=Pm／F=9.0×104 ／4.5×103m/s=20m/s （2）汽车做匀加速直线运动完毕时,功率达到最大输出功率,即额定功率 ∵v=at ∴t=v／a=50s 错误解法:vm=at t=vm／a=90s 典例：质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动时阻力恒为车重的0.05倍。 （1）求汽车沿水平道路行驶的最大速度? （2）设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度a=0.4m/s2,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s2) 恒定的加速度a（或恒定的牵引力F）启动 典例：一辆小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图象如图所示．已知汽车的质量为m=2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则（　　 ） A．汽车在前5s内的牵引力为4×103N B．汽