8.1.3 功与功率 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦功率（含平均功率、瞬时功率）及机车两种启动方式（恒功率、恒加速度），以起重机提升货物时间差异实例导入，衔接功的概念，为机车启动分析搭建知识支架，帮助学生构建功率与运动的关联。 其亮点在于结合生活实例（如起重机做功、心脏功率估算）与物理模型（平抛/竖直上抛运动、机车启动v-t图），通过公式推导（如P=Fvcosθ）和多过程分析，培养科学思维（模型建构、科学推理）与物理观念（能量、运动与相互作用）。例题解析详尽，助力学生深化概念理解，教师可直接用于课堂教学，提升教学效果。

8.1 功与功率第3课时 要点1： 功率、平均功率、瞬时功率 要点2：机车两种启动方式 ①恒功率启动 ②恒加速度启动 要点1： 功率、平均功率、瞬时功率 知识疏理 一台起重机在1分钟内把 1吨的货物匀速提到预定的高度 另一台起重机在30秒内把 1吨的货物匀速提到相同的高度 F M F M 知识疏理 功率 （1）定义：用所做的功除以所用的时间。 （4）功率的单位: 瓦特（W） （2）物理意义：功率是表示力对物体做功快慢的物理量。 （3）公式： (单位时间做功的多少) 平均功率 知识疏理 平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢。 若力F为恒力，其功率可表示为 知识疏理 平均功率 AB两球质量均为2kg，A球做平抛运动，B球竖直上抛，初速度都为v0=2m/s。抛出点距地面均为h=3m。比较两球落地过程中重力的平均功率。 h v0 h A B v0 瞬时功率 知识疏理 瞬时功率是表示某个瞬时做功快慢的物理量 P=Fvcosθ既适用于变力又适用于恒力，F和v分别是某一时刻的力和即时速度。 AB两球质量均为2kg，A球做平抛运动，B球竖直上抛，初速度都为v0=2m/s。抛出点距地面均为h=3m。比较两球落地时重力的瞬时功率。 知识疏理 瞬时功率 h v0 h A B v0 典例精析 典例1.人的心脏每跳一次大约输送8×10-5 m3的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值1.5×104 Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏的平均功率约为多大？ 设压强为p，横截面积为S，在t时间内因压力的作用液体移动的距离为L，推导压力做的功为W=pSL=PΔv 将心脏输血简化为直管内的液体流动 W=FL 典例精析 将心脏输血简化为直管内的液体流动 W=n·p·ΔV=70×1.5×104×8×10-5J=84J 心脏一分钟做功为 典例1.人的心脏每跳一次大约输送8×10-5 m3的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值1.5×104 Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏的平均功率约为多大？ 典例2.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有(　　) A．F2＝F1　v1＞v2　B．F2＝F1　v1＜v2 C．F2＞F1　v1＞v2 D．F2＜F1　v1＜v2 典例精析 【解析】设F2与水平方向成θ角，由题意可知： F1v1＝F2·v2·cos θ，因cosθ＜1，故F1v1＜F2v2. 当F2＝F1时，一定有v1＜v2，故选项A错误、B正确． 当F2＜F1时，一定有v1＜v2，故D选项正确． 典例2.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有(　　) A．F2＝F1　v1＞v2　B．F2＝F1　v1＜v2 C．F2＞F1　v1＞v2 D．F2＜F1　v1＜v2 典例精析 【解析】设F2与水平方向成θ角 BD 由于物体匀速运动 f1=F1，f2=F2cosθ 功率可表示为 P1=F1v1=f1v1,P2=F2cosθv2=f2v2 根据功率相等 P1=P2，f1v1=f2v2 因为，f1>f2，故v1<v2 C错误。 要点2： 机车启动 v 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.以恒定功率启动。 2.在恒定的牵引力F作用下启动。 知识疏理 当F=f阻时，a＝0 ，v达到最大 保持 vm 匀速 a＝ m F－f阻 ↑ ↓ ↓ ↓ 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 做a逐渐减小的加速直线运动,F继续减小 v F＝ P额 → 恒功率启动 让机车以P=P额从静止启动 知识疏理 → vm v t 0 机车以恒定功率启动的v－t图 加速度逐渐减小的变加速直线运动 匀速直线运动 1.没有达到最大速度时，有瞬时加速度 2.达到最大速度时，a=0 知识疏理 速度v v=at 牵引力不变 匀加速直线运动 达到最大速度vm 变加速直线运动 功率P P<P额，继续匀加速 v F a 保持P额继续加速 达到P额时 F>f 恒加速度启动 加速度a一定 知识疏理 以恒定的加速度由静止启动 机车以恒定加速度启动的v－ t 图 v t 0 vm v1 t1 t2 匀加速直线运动 变加速直线运动 匀速直线运动 知识疏理 典例1.质量为m=5×103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍。让车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶，求（g取10 m/s2）： （1）汽车达到的最大速度vmax; （2）汽车车速v1=2 m/s时的加速度。 【解析】（1）由P=Fv=F阻vmax得： 典例精析 （2）当v1=2 m/s时，设此时牵引力为F1 由牛顿第二定律得F1-F阻=ma,所以 典例1.质量为m=5×103 kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍。让车保持额定功率为60 kW，从静止开始行驶，求（g取10 m/s2）： （1）汽车达到的最大速度vmax; （2）汽车车速v1=2 m/s时的加速度。 典例精析 典例2.质量为m=4.0×103 kg的汽车，发动机的额定功率为P=40 kW，汽车从静止开始以a=0.5 m/s2的加速度行驶，所受阻力F阻=2.0×103 N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？ 【解析】设汽车匀加速行驶时，汽车发动机牵引力为F 则根据牛顿第二定律F-F阻=ma 得F=ma+F阻=4.0×103×0.5 N+2.0×103 N=4.0×103 N， 典例精析 设汽车匀加速运动过程的末速度为v 由P=Fv得 根据运动学公式v=at,有 $