8.1.2 功与功率 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 8.1 功和功率 （第二课时） 学习目标： 1．理解功率的概念,会用极限思维推导瞬时功率的表达式P=Fv,关注生活、生产中机械做功、功率大小及其意义。 2．能分析汽车发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系,并能分析、解释生活中的现象。 一、做功的两个必要因素 1、物体要受力的作用 2、物体要在力的方向上发生一段位移 二、功的计算 三、功的正负 力的大小 位移的大小 力的方向与位移方向的夹角 单位：J 表示动力做功还是阻力做功；反应了能量转移或转化的方向。 知识回顾 四、多个力功的计算 五、变力做功的计算 (1)分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+…+Wn (2)先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合S cosα 微元法、图像法（F—L）、转换研究对象 功率 比值定义法 1．定义： 一个力所做的功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。 2．定义式： P=W/ t 3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 4．标矢性： 标量 5．单位： 国际单位：瓦特（w）， 常用单位：千瓦（kw）或焦耳/秒（J/s） (单位时间做功的多少) 2×10-5W 约几十瓦 可达5000KW 10000KW以上 可达1KW 可达350KW 约70W 可达200KW 约几百瓦 小资料 功率与速度的关系 W＝Flcosα P＝Fvcosα v F α v1 v2 F α v F2 F1 P＝Fcosα.v P＝F.vcosα 平均功率和瞬时功率 1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢 当t表示一段时间时，此式表示平均功率 当t很短很短时，此式表示瞬时功率 2、瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢 3、应用：变形后求功：Ｗ＝Ｐｔ 适用于功率不变时求功 P＝ t W P＝Fvcosα 当v瞬时速度时，此式表示瞬时功率 当v表示时平均速度，此式表示平均功率 当v与Ｆ共线时，P＝Fv 1、关于功率说法正确的 （ ） A 功率是表示物体做功快慢的物理量 B 机械做功越多，它的功率就越大 C 机械做功时间短，它的功率越大 D 完成相同的功，用的时间越长的机械，功率就一定越小 A D 课堂练习 　２、一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处以5m/s的速度水平抛出，开始做平抛运动。(g取10m/s2) ①第1s内重力对物体做多少功？ ②第2s内重力对物体做多少功？ ③前1s和后1s重力对物体做功的功率各是多大？ ④这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？ ⑤落地时重力对物体做功的瞬时功率是多大？ ⑥这个过程中重力对物体做功的瞬时功率怎么变化？ 课堂练习 ３、甲乙两台起重机分别以V甲=0.2m/s和 V乙=0.1m/s的速度匀速提升同重的物 　　体，使两物体都升高12m，则 （ ） A．甲做的功多，甲的功率大 B．乙做的功多，乙的功率大 C．甲乙做功一样多，甲的功率大 D．甲乙做功一样多，乙的功率大 C 课堂练习 4.如图所示，小球在重力作用下，沿竖直光滑圆轨道由A点运动到B点，在此过程中重力的瞬时功率变化情况是(　　) A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小，后增大 D.先增大，后减小 mg v mg v mg A B 课堂练习 D 2、当F 一定时，P 和 v 有什么关系？ 反比 正比 正比 对于公式 P=Fv的理解 1、当P 一定时，F 和 v 有什么关系？ 3、当v 一定时，F 和 P 有什么关系？ 变加速运动 匀加速运动 匀速运动 思考:为什么汽车上坡时速度要比在平地上行驶的速度小得多呢？ 当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力。也可以通过减小牵引力来提高速度。 P=Fv P= Fv中三个量的制约关系 额定功率和实际功率 1、额定功率： 是指机器在长时间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。 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。 3、注意： v 汽车的功率 汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。 P = F v 汽车功率 汽车的牵引力 汽车的瞬时速度 汽车加速运动的情况有两种： 1、以额定功率P额启动; 2、在恒定的牵引力F作用下启动。 机车启动两类问题 1．机车以恒定功率启动的运动过程 匀速 变加速 结论：在额定功率下，当汽车做匀速运动时，速度最快。 2．机车以恒定加速度启动的运动过程 机车启动