第4章 2 第二节 功率（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第二册（粤教版）

该高中物理课件围绕功率展开，涵盖定义、公式、额定与实际功率、P=Fv关系及机车启动问题。通过生产生活中新能源汽车、农业机械等实例导入，衔接功的概念，搭建前后知识支架。 其亮点在于用对比表格区分额定与实际功率，结合v-t图像分析机车启动过程，体现科学思维的模型建构与推理。融入航空航天等实例培养科学态度与责任，知识辨析和典例助学生形成物理观念。学生能提升应用能力，教师可高效落实核心素养教学。

第二节　功率 知识点1　功率 知识 清单破 知识点 1 功率 1.定义 物理学上把力对物体所做的功W与做功所用时间t之比,称为功率。 2.定义式:P= 。 3.单位:国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W,1 W=1 J/s。 常用单位:千瓦(kW)。1 kW=1 000 W。 4.物理意义: 表示物体做功的快慢。 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 5.额定功率与实际功率 额定功率 实际功率 定义 机械长时间工作的最大允许 功率。机械工作时都要受额 定功率的限制 发动机实际工作时的输出功 率。也就是发动机产生的牵 引力做功的功率 特点 不同机械额定功率可能不同, 同一机械的额定功率不变 同一机械的实际功率随工作 情况而变 联系 为了机械的安全,P实≤P额 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 知识点 2 功率与力、速度 1.对公式P=Fv中三个量相互制约关系的理解 2.平均功率与瞬时功率 P=Fv中,若v表示在时间t内的平均速度,则P表示这段时间内的平均功率;若v表示某一时刻的 瞬时速度,则P表示该时刻的瞬时功率。 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 知识点 3 生产和生活中常见机械的功率 1.在生产中,功率是衡量机械性能的重要指标。 2.机械功率与我们的生活密切相关 (1)交通运输:新能源汽车的各项性能指标不亚于一般的燃油汽车。 (2)农业机械:发动机作为土壤耕作机械、作物收获机械和农业运输机械等的配套动力设备, 其输出功率不断提升。 (3)航空航天:发动机是航空航天设备的心脏,需要满足功率大、质量小、安全性好等要求。 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 知识辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.机械可以在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作。 (　    ) √ 2.汽车爬坡时常常需要换高速挡。 (　    ) ✕ 3.功率越大表示做的功越多。 (　    ) ✕ 4.物体的速度为v,则重力对物体做功的功率一定是mgv。 (　    ) ✕ 当物体运动方向与重力方向相同时,物体的速度为v,则重力对物体做功的功率一定是 mgv。 提示 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 疑难　机车启动问题 讲解分析 疑难 情境破 疑难 机车启动问题 1.机车以恒定功率启动和以恒定加速度启动的过程分析(条件:水平路面、阻力F阻恒定) 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P-t 图像     第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 v-t 图像     OA 段   v↑⇒F= ↓ ⇒a= ↓ F不变⇒a= 不 变⇒v↑⇒P=Fv↑直 到P额=Fv1   加速度减小的 加速直线运动 匀加速直线运动,维 持时间t0=  第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 AB 段   F=F阻⇒a=0 ⇒F阻=  v↑⇒F= ↓⇒ a= ↓   以vm做匀速 直线运动 加速度减小的 加速直线运动 BC 段   —— F=F阻⇒a=0⇒F阻=    —— 以vm做匀速直线运动 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 2.机车启动问题的四个注意点 (1)解决机车启动问题时,首先要分清是哪一类启动,然后注意所研究的问题处于哪个阶段,同 时注意匀加速过程的最大速度v1和全程的最大速度vm的区别和求解方法。 (2)机车启动的方式不同,运动的规律就不同,即其功率、速度、加速度、牵引力等物理量的 变化规律不相同,分析图像时应注意坐标轴的意义及图像所描述的规律。 (3)恒定功率下的启动过程一定不是匀加速,所以匀变速直线运动的公式不适用了,这种加速 过程发动机做的功可用W=Pt计算,而不能用W=Fs计算。(因为F为变力) (4)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定,这种加速过程发动机做的功常用W=Fs计算,不能 用W=Pt计算。(因为功率P是变化的) 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 3.几个重要的关系式 (1)机车的最大速度:vm= = 。无论哪种启动方式,机车以额定功率做匀速运动时的速度 最大,此时机车的加速度为零,牵引力F等于阻力F阻。 (2)机车以恒定加速度启动的过程中,求解匀加速运动的时间t0时,先应用F=ma+F阻求加速度a (或牵引力F),匀加速运动的最大速度v1= ,则时间t0= ;匀加速过程结束时,功率最大 (达到额定功率),速度不是最大,v1= <vm= 。 (3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W=Pt,常用动能定理列式P额t-F阻x=ΔEk求解机车以 恒定功率启动过程的位移大小或时间。(第三节将学习) 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 典例 (多选)如图所示为起重机从地面竖直向上提升质量为50 kg的重物时的速度-时间图像 【1】,0~0.5 s图线为直线,2.5 s之后,图线为水平直线,已知重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力, 下列说法正确的是 (　    )   A.0~0.5 s内,重物受到的拉力【2】为800 N B.0~0.5 s内,拉力的功率与上升高度成正比 C.0.5~2.5 s内,重物受到的拉力【3】逐渐减小 D.0.5~2.5 s内,拉力的功率保持不变 AC 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 信息提取    【1】v-t图线斜率表示加速度,0~0.5 s内加速度不变,0.5~2.5 s内加速度减小。 【2】0~0.5 s内加速度不变,根据牛顿第二定律可求拉力。 【3】0.5~2.5 s内加速度减小,根据牛顿第二定律可分析拉力变化情况。 思路点拨    (1)根据加速度公式【4】,结合v-t图像的斜率求加速度。 (2)根据牛顿第二定律【5】求各阶段重物受到的拉力。 (3)利用运动学公式【6】求得速度和高度间的关系,根据公式P=Fv【7】求得功率与高度间的关 系。 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 解析    0~0.5 s内,重物的加速度a= =  m/s2=6 m/s2(由【1】和【4】得到),根据牛顿第二 定律有F-mg=ma(由【2】和【5】得到),代入数值解得F=800 N,即重物受到的拉力为800 N, 选项A正确;0~0.5 s内,重物的速度与高度的关系为v2=2ah(由【6】得到),拉力的功率P=Fv=F  (由【7】得到),可见拉力的功率与上升高度不成正比,选项B错误;0.5~2.5 s内,v-t图线的 斜率逐渐减小,故重物的加速度逐渐减小,由F-mg=ma可知重物受到的拉力逐渐减小(由【3】 和【5】得到),选项C正确;在0.5 s时,拉力的功率P=Fv=800×3 W=2 400 W,在2.5 s时拉力的功 率P=mgv'=3 000 W,故0.5~2.5 s内,拉力的功率变化,选项D错误。 第四章 机械能及其守恒定律 高中同步 $