第二节 功率（课件）-高一物理同步精品课堂（沪科版2020上海必修第二册）

第二节《功率》 第七章 机械能守恒定律 1 在建筑工地上，要把砖块送上楼顶，可以人工用推车，也可以用起重机，两者有什么相同？又有什么不同？ 如何比较物体做功的快慢？ 做功相同，做功的快慢不同。 问题情境 如何比较快慢？ 类比法 速 度——运动的快慢 加速度——速度变化的快慢 功 率——做功的快慢 1.功率：描述做功快慢的物理量。 2.定义：功跟完成这些功所用时间的比值。 3. 功率的单位： 国际单位：瓦特 ( W ) 1瓦特＝1焦耳/秒 常用单位：千瓦（k W） 1×103瓦 4.功率是标量 一、功率 【例题1】 一起重机在2min内将重为20t的重物匀速吊起30m高，求该起重机的输出功率为多大？ 解： 1.平均功率：表示做功的平均快慢。 2.瞬时功率：表示在某时刻或某位置做功的快慢。 二、平均功率与瞬时功率： 为瞬时速度, 为F与V夹角 为平均速度, 为F与V夹角 m h 如图所示，一个质量m=2kg的小球，自h=20m的高处下落，求（g＝10m/s2) ： （1）它下落阶段的平均功率 （2）它落地时的功率。 【例题2】 额定功率——机械正常条件下长时间工作的最大功率。 实际功率——机械实际运行时的功率。 机器铭牌上标明的功率是额定功率还是实际功率 ? 实际功率应小于或等于额定功率 额定功率 三、额定功率与实际功率： 在实际中，发动机在额定功率下运行， 由P=Fv ，当 P不变—→v↑F↓—→v↓F↑，所以 F与 v 成反比关系。 例如：汽车在平路上行驶时 , 可以有较大 的速度； 在上坡时，因为需要较大的牵引 力，就要减小速度，即降低档位。 四、当机械功率不变时, 牵引力与速度有怎么样的关系？ 五、讨论：汽车启动过程中速度与功率变化问题 设汽车在水平路面直线运动，质量为m，发动机牵引力为F牵，受阻力恒为f，讨论该问题需要准备以下知识： 机车功率：P=F牵•V 牛顿第二定律： F牵-f=ma 第一种情况：汽车以恒定功率启动 速度v P 恒定 f m恒定 F牵=f F牵 a 当a=0时 v=vm 以vm做 匀速直线运动 发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力） 变加速运动 第二种情况：汽车以恒定加速度启动 f 恒定 P=F牵 v v 当P=P额时 a≠0 P=F牵v F牵=f a 恒定 F牵恒定 P v F牵 f 恒定 a 当a=0时 v=vm 以vm做匀速直线运动 匀加速运动 变加速运动 匀加速运动阶段发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计算（因为P为变功率） 小结：分析过程中要抓住三个关键关系式 用以分析加速度或功率的变化 用以求匀速行驶的最大速度 (3) P=F牵 v 【例题3】一辆额定功率为50kW、质量为2000kg的汽车，沿水平路面从静止开始行驶，它所受的阻力恒定为2×103N，汽车发动机保持以额定功率工作，求：（1）当汽车的速度达到5m/s时，汽车的加速度；（2）汽车能达到的最大速度;（3）汽车发动机在30s内做的功。 解：(1)当汽车速度达到5m/s时，有 (2)当牵引力等于阻力时速度最大，即 F v a f 巩固练习 (3) 问题：能否用FS求30秒内做的功？ 1.关于平均功率的物理意义，以下说法正确的是（ ） A.反映做功的多少 B .反映做功时间的长短 C.反映做功的快慢 D.反映做功时力的大小 2.某同学从一楼到二楼，第一次是走上去的，第二次跑了一半路再走上去，则下列说法正确的是（ ） A.两次做功不相同，平均功率也不相同 B.两次做功相同，平均功率也相同 C.两次做功不相同，第一次的平均功率比第二次的大 D.两次做功相同，第二次的平均功率比第一次的大 【课堂练习】 C D 3.下列说法中正确的是（ ） A、做功越多的机器功率越大 B、做功所用时间越少的机器功率越大 C、做功所用时间越多的机器越大 D、做功越快的机器功率越大 4.设汽车行驶时所受的阻力和他的速率成正比，如果汽车以速率v匀速行驶时，发动机的功率是p，则当汽车3v的速率匀速行驶时，发动机的功率是（ ） A . 3p B. 6p C. 9p D. 12p B C 5.如图所示，在光滑水平面上放着一个质量为5kg的木箱，拉力F与水平方向成30°，F=3N。木箱从静止开始运动，2s末拉力的瞬时功率为