第2节 功率（教学课件）物理鲁科版必修第二册

第一节 机械功 鲁科2019 高中物理必修二 第一章 功和机械能 第二节 功率 复习导入 做功的快慢 挖相同的一堆土 使用人工，我们称人对土做了功 使用挖掘机，我们称机器对土做了功 功相同，但挖掘机用时少一些 挖掘机做功比人工快 搬砖到同一楼层 用搬运工来完成， 用起重机完成， 相同时间，起重机般更多砖 做功的快慢不仅与做功的多少有关，还与做这些功所耗费的时间有关。 起重机做功比搬运工快 1.功率 2.机械的功率 3.功率与力、速度的关系 4.机车启动问题 目 录 新课教学 功率 一 功 率 一、功率 1、定义：物理学中将力所做的功W与完成这些功所用的时间t之比，称为功率。 2、物理意义：描述力对物体做功的快慢。 3、国际单位： 瓦特，简称瓦，用符号 W 表示 单位的定义：如果某力在 1 s 内做 1 J 的功，它的功率就是 1 W 常用单位： 千瓦(KW) 1 kW = 1 000 W 4、功率是标量。 比值定义法 平均功率 1、一台起重机匀加速地将质量m=1.0×103kg的货物由静止竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m/s，取 g＝10m/s2，不计额外功，求：起重机在2s内的平均功率。 F mg 解：货物的加速度： 由牛顿第二运动定律可得 解得： ×104 N 货物上升的距离： 起重机对货物做功： 起重机2s内平均功率： 新课教学 机械的功率 二 如果对物体做功的力是由机械提供，这个力的功率也称为该机械的功率。 汽车发动机对汽车产生牵引力，此牵引力的功率视为发动机的功率也称汽车的功率。 机械的功率 二、机械的功率 起重机钢绳对物体产生拉力，此拉力的功率视为起重机的功率 机械的额定功率是衡量动力机械性能的重要参数 每台动力机械都有一个长时间稳定工作时的最大允许功率，称额定功率。 额定功率： 机械的功率 二、机械的功率 一些机械的功率 机械的功率 二、机械的功率 如果长时间使机械在实际功率>额定功率的不正常状态下使用，机械很容易损坏。 额定功率 机械长时间正常工作的最大输出功率 动力机械实际工作时的功率。 实际功率 实际功率可能大于或小于额定功率 如：汽车在平直公路上缓慢匀速行驶时，实际功率就往往小于额定功率。 汽车爬陡坡时，如果要保持较大速度，实际功率就可能超过额定功率 机械的功率 二、机械的功率 新课教学 功率与力、速度的关系 三 若用恒力 F 推动书本，让书本在水平桌面上做匀速直线运动时，则力 F 对书本做功的功率多大呢？ 推力 F 所做的功: 力 F 的方向和书本位移的方向相同 推力 F 的功率: 力 F 做功时间t 匀速直线运动 如果力的方向与位移方向成α角 1、式中的v是表示某段时间或位移的平均速度，对应的功率也就是该时间内的平均功率。 2、当时间极短时，平均速度可视为瞬时速度。此时功率也就是视为对应时刻的瞬时功率。F也是对应该时刻力的大小。 3、α是力与速度方向的夹角。 4、公式也适用于求变力的瞬时功率。 瞬时功率： 某一时刻力与力方向上速度的乘积 功率与力、速度的关系 三、功率与力、速度的关系 α为力与速度的夹角 2、一质量为 m 的物块沿倾角为 θ 的斜面由滑下，到达斜面底端时的速度大小为 v，此时重力做功的瞬时功率是？ m θ 功率与力、速度的关系 三、功率与力、速度的关系 mg P=mgvsinθ 若力与运动方向相同: 当功率 P 恒定时，力 F 与物体运动的速度 v 成反比。 机械正常工作时的功率通常是恒定的 功率与力、速度的关系 三、功率与力、速度的关系 P=Fv 车床在切削硬的工件时需要用较大的力，因此要降低车床的运转速度。 功率与力、速度的关系 三、功率与力、速度的关系 汽车上坡时，司机往往通过减小速度，来增大发动机牵引力。 若力与运动方向相同: 当功率 P 恒定时，力 F 与物体运动的速度 v 成反比。 机械正常工作时的功率通常是恒定的 P=Fv 新课教学 机车起动问题 四 发动机的实际功率 发动机的牵引力 机车的瞬时速度 当机车的功率达到额定功率后，发动机的牵引力与车速成反比。 受额定功率限制，每辆车都会有一个最大速度， 机车启动问题 四、机车启动问题 F f 机车以额定功率P行驶，所受的阻力恒为f，求车的最大速度vm 车达最大速度后为匀速运动状态。 机车的最大行驶速度与其额定功率成正比，与受到的阻力成反比。 机车启动问题 3、一列高速列车总质量 m = 465 t，其额定功率 P = 5 300 kW，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻 是车重的0.018。列车以额定功率工作，取重力加速度g = 10 m/s 2 ，求： （1）列车在水平直轨道上行驶的最大速度。 列车的最大行驶速度与其额定功率成正比，与受到的阻力成反比。因此，要