内容正文:
第八章 机械能守恒定律
第1节 功和功率(第二课时)
新教材人教版(2019版) 物理(高中必修第二册)
做同样的功
谁更快
课堂引入
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.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.
功率概念
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
平均功率与瞬时功率
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
功率的另外一种表达式
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?
反比
正比
正比
P = F v辨析
思考与讨论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。你认为应该怎样增大它们的牵引力呢?
思考讨论
思考与讨论2:如果既想增大牵引力又想增大速度呢?
要提高速度和增大牵引力由P=Fv可知,必须提高发动机的额定功率,这就是高速火车、汽车和大型舰船需要大功率发动机的原因。
汽车上坡时必须使用低速档
思考讨论
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。
额定功率与实际功率
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。
说明:
功率
【例题1】关于功率,以下说法不正确的是
A.单位时间内物体做功越少,其功率越小
B.物体做功越多,它的功率就越大
C.物体做功越快,它的功率就越大
D.额定功率是发动机长时间正常工作时的最大输出功率
√
习题精讲
某人用同一水平力F先后两次拉同一物体,第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进l距离,第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进l距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2,拉力做功的平均功率分别为P1和P2,则
A.W1=W2,P1=P2 B.W1=W2,P1>P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
例2
√
习题精讲
习题精讲
如图,“高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛,尤其是人为的高空抛物,更给公共安全带来极大的危害性.最高人民法院发布《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》,对于故意高空抛物的,根据具体情形进行处罚.若从七楼阳台约20 m高处,将一质量为1 kg的花盆水平推出,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是
A.1 s内重力的平均功率为100 W
B.整个过程中重力的平均功率为200 W
C.落到地面上时,重力的瞬时功率为200 W
D.落到地面上时,重力的瞬时功率为100 W
√
1.功率是描述物体做功快慢程度的物理量
2.机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量
或
小结
习题精讲
如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,求:
(1)前2 s内重力做的功;
习题精讲
(2)前2 s内重力的平均功率;
(3)2 s末重力的瞬时功率.
习题精讲
(2021·连云港市高一期中)2021年2月8日,连徐高铁开通运营,设计时速350公里的高铁便利了人们的出行.如图所示,设高铁运行时受到的阻力与速度成正比,若高铁以速度v匀速行驶,发动机的功率为P.则当高铁发动机功率为4P时,其匀速行驶的