8.1功与功率（第2课时） 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.1 功和功率（2） 1 做同样的功 谁更快 2 1、定义： 力对物体做的功W与所用时间t的比值叫功率。 3、单位： 国际单位：瓦特（W） 1 kW=1000 W 2、公式： （比值定义法） 4、含义： 描述力对物体做功的快慢。 P = W / t 一、功率定义 5、说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。 3 思考：一个物体在水平恒力 F 的作用下，以速度 v 匀速直线运动了一段时间t，在这段时间t 内恒力F 做功的功率多大? 一、功率 思考：当力F 和位移l之间有一夹角α时，如何表示功率？ v F α v1 v2 F α v F2 F1 P＝Fcosαv P＝Fvcosα P＝Fvcosα 一、功率 分解力 分解速度 P＝Fvcosa 若v表示平均速度，则P表示平均功率 若v表示瞬时速度，则P表示瞬时功率 一、功率 二、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 2.瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢 求平均功率： 求瞬时功率： （v是平均速度） （v是瞬时速度） （比较常用） a为力与平均速度的夹角 思考：平均速度方向如何确定？ 与位移方向一致 a为力与瞬时速度的夹角 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。 额定功率和实际功率 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。 额定功率和实际功率 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： 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 功率和机械效率区别 或 解： 由P =Fv 得 匀速行使时, 汽车的牵引力F =F阻= 1800N 某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下,如果匀速行驶速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少? F P v = 1800 60000 = m/s=33.3m/s=120km/h v’=54km/h=15m/s 以较低的速度行使时, 实际功率P’ =Fv’ =1800×15W=27kW 注意：汽车的功率就是汽车牵引力的功率 发动机输出的功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时，司机要用“换挡”的办法减小速度，来得到较大的牵引力。 不过，在发动机功率一定时，通过减小速度提高牵引力或通过减小牵引力而提高速度，效果都是有限的。所以，要提高速度和增大牵引力，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。 1.以恒定功率P额启动; 机车启动方式 机车的启动方式有两种： 2.在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。 当F=f阻时， a＝0 ，v达到最大 保持 vm 匀速 v F ＝ v P a＝ m F－f阻 ↑ → ↓ ↑ → → ↓ ↓ vm＝ f阻 P 类型一：以恒定功率P额启动 F阻 F牵 F阻 F牵 vm v—t 图象 加速阶段 的图象 匀速阶段 的图象 a减小的变加速运动 匀速运动 v0=0，P恒=P额 vm v t 0 1、F为变力时，发动机做的功只能用W=Pt 计算，不能用W =Fl 计算。 总结： 2、达到最大速度的本质条件是：a=0 vm v t 0 说明： 3、最大速度为：= 当F= f阻时， a＝0 ，v达到最大 保持 vm 匀速 F＝ v P额 a＝ m F－f阻 ↑ → ↓ v ↑ ↓ → → ↓ vm＝ f阻 P额 加速度逐渐减小的变加速直线运动 匀速直线运动 a＝ m F－f阻 → → → → F → v ↑ P ＝F v ↑ ↑ → 当P= P额时，保持P额继续加速 匀加速直线运动 类型二：以恒定加速度启动 v0=0，f恒 F阻 F牵 F牵=f阻，vm= F阻 F牵 vm v↑，P=P额 v—t 图象 匀加速阶段的图象 匀速阶段的图象 匀加速运动 匀速运动 a减小的变加速直线运动 变加速阶段的图象 v t 0 vm 1、某人用同一水平恒力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则( ) A. W1=W2，P1=P2 B. W1=W2，P1＞P2 C. W