4.2功率 课件-2026-2027学年高一下学期物理粤教版必修第二册

该高中物理课件围绕功率展开，涵盖定义、公式、平均与瞬时功率、功率与速度关系、额定与实际功率及机车两种启动方式。课堂导入通过建筑工地上三种运建材方式的实例，以问题引导学生思考做功是否相同及快慢描述，衔接功的知识，搭建从做功多少到快慢的学习支架。 其亮点在于以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，通过机车启动的v-t图像分析运动阶段，结合例题（如汽车省油原理、匀加速启动时间计算）帮助学生理解抽象概念。采用生活实例与公式推导结合的教学方法，小结清晰梳理知识框架，既培养学生物理观念和科学探究能力，又为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

主讲老师：物思理 粤教版（2019）高中物理必修第二册课件 第四章 机械能及其守恒定律 第二节 功率 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1、做功快慢的描述 2、额定功率和实际功率 第2节 功率 3、机车的两种启动方式 4、总结提升 目录 探究新知 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2 课堂引入 做同样的功 谁更快 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 问题与思考 问题：在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1t的建材从地面运到三楼。 用升降机提升,需时1min 思考：(1)用不同的方式运送,对建材所做的功是否相同? (2)这三种方式所用的时间不同,做功的快慢如何描述? 由搬运工分批搬运,需时2h 用塔式起重机提升,需时8min 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 第一部分：做功快慢的描述 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 一、功率 3.单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。 1W＝1J/s，技术上常用千瓦（kW），1kW＝1000W，1马力=735W 1.定义：力对物体做的功W，跟完成这些功所用时间t的比值叫功率. 4.物理意义：反映力对物体做功的快慢。 比值定义法 5.说明：功率是标量，计算功率时，一般不带正负号。 2.定义式： 同时这个公式变形后给我们提供了一种求功的方法，即 W=pt． 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 二、平均功率和瞬时功率 即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。 平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢 瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢 当 t 很短很短时，此式表示瞬时功率 当 t 表示一段时间时，此式表示平均功率 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 三、功率的另一种表达式 W＝Flcosα P＝ t W P＝Fvcosα P＝ t Fscosα v F α v1 v2 F α v F2 F1 P＝Fvcosα P＝Fvcosα v＝ t s 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 四、功率与速度的关系 P＝F v cosα 若v表示瞬时速度，则P 表示瞬时功率 若 v表示平均速度，则P 表示平均功率 当F 和 v 方向相同时，对于公式 P = F v 1.当P 一定时，F 和 v 有什么关系？ 2.当F 一定时，P 和 v 有什么关系？ 3.当v 一定时， P和 F 有什么关系？ 反比 正比 正比 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 五、两个公式的对比 P＝W/t P＝Fv 适用条件 (1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率 (2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，若不同向，P＝Fvcos α (2)v为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时速度时功率为瞬时功率. 联系 (1)公式P＝Fv是P＝W/t的推论 (2)功率P的大小与W、t无关 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 第二部分：额定功率和实际功率 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 一、额定功率和实际功率 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。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 二、几点说明 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。 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。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 三、功率与机械效率的区别 1.功率是描述物体做功快慢程度的物理量 或 2.机械效率是描述机械做功时有效利用率的物理量 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 然后家人问他:“你在学校学了不少物理知识,能不能分析一下这些开车省油的窍门到底有没有道理?”请帮这名同学分析一下其中的原理 例题 某同学随家人一起出行时,家人告诉他两个开车省油的窍门： (1)车越重越耗油,所以要减轻汽车重量,除了必备的应急物品以外,非必要的物品最好不要放在车上 (2)根据前方路况，汽车需要减速时，有预见性地提前松开油门，尽量避免猛踩刹车 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 (1)设汽车匀速行驶,受力分析如图所示,此时受到的牵引力F与阻力f相等. 汽车越重,受到的阻力f越大. 若汽车要以同样的速度行驶,需要加大油门以增大功率P,因此耗油增加。 解 (2)根据牛顿第二定律F=ma,汽车的加速度 由功率的计算公式,可得 由上式可知：要让汽车减速，要让a<0，可分两步： 1、松油门，P减少 2、踩刹车，f 增大 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 第三部分：机车的两种启动方式 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 当F= f 时， a＝0 ，v达到最大 保持 vm 匀速 v F ＝ v P a＝ m F－f ↑ → ↓ ↑ → → ↓ ↓ vm＝ f P f F f F vm v—t 图像 加速阶段 的图像 匀速阶段 的图像 a减小的变加速运动 匀速运动 1.以恒定功率启动 前提：v0=0，P恒=P额 vm v t 0 运动分两个阶段： 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 例题：汽车的发动机的额定牵引功率为60KW,汽车的质量为5t汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,求：（1）汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少? Vm F=f P=Pm a=0 t/s V(m/s) 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 当F= f 时， a＝0 ，v达到最大 保持 vm 匀速 F＝ v P额 a＝ m F－f ↑ → ↓ v ↑ ↓ → → ↓ vm＝ f 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 → → → → 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 2.以恒定加速度启动 前提：v0=0，P恒=P额 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 v0=0，F恒 f F牵 F牵=f，vm=P/f f F牵 vm v↑，P=P额 v—t 图像 匀加速阶段的图像 匀速阶段的图像 匀加速运动 匀速运动 a减小的变加速直线运动 变加速阶段的图像 v t 0 vm 2.运动过程与v-t图像 运动分三个阶段 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 例题：汽车的发动机的额定牵引功率为60KW,汽车的质量为5t汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍。求:（２）若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持多少时间? t V Vm v1 t1 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 课堂小结 额定功率 实际功率 功率 物理意义：表示做功快慢的物理量 定义式： 计算式：P = F v cosα 单位：国际单位—— 瓦特 （W） 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。 实际功率：是指机器在 工作中实际输出的功率。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 图文总结：机车的两种启动过程 1、机车以恒定功率启动 0 t a 0 t F t v 0 t 0 P P-t图 F-t图 a-t图 v-t图 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2、机车以恒定加速度启动 P t 0 F t 0 a t 0 v t 0 vB vm P-t图 F-t图 a-t图 v-t图 图文总结：机车的两种启动过程 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 课堂练习 【练习1】关于功率，下列说法正确的是（　　） A．功率是用来描述力对物体做功多少的物理量 B．完成相同的功，做功时间越长功率越小 C．使用省力机械，可以提高机械的功率 D．由P＝Fv可知，牵引力一定与速度成反比 【参考答案】B 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【练习2】拖拉机耕地时一般比在道路上行驶时速度慢，这样做的主要目的是(　　) A．节省燃料　　　　　 B．提高柴油机的功率 C．提高传动机械的效率 D．增大拖拉机的牵引力 【参考答案】D 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【练习3】列车在恒定功率机车的牵引下，从车站出发行驶5分钟，速度达到20m/s，那么在这段时间内，列车行驶的路程（   ）   A.一定小于3km                  B.一定等于3km   C.一定大于3km                  D.不能确定 解：画出运动的v-t图象如图示， 20m/s 5min t v 0 若为匀变速运动，则图象如图示， 位移为3km，故选C  C   课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【参考答案】BC 【练习4】 （多选）如图甲所示，物体受到水平推力的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力、物体速度随时间变化的规律如图乙、丙所示。取，则（ ） A．物体受到的摩擦力大小为 B．第末摩擦力做功的瞬时功率大小为 C．前内推力做的总功为 D．前内推力做功的平均功率为 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 解析 A．由丙图可知2s~3s内物体做匀速直线运动，所以,故A错误； B．第物体速度大小为2m/s，所以此时摩擦力得瞬时功率大小为 ,故B正确； C．由v-t图可知1s~2s和2s~3s内物体分别通过的位移大小为 ， 前内推力做的总功为,故C正确； D．前内推力做功的平均功率为故D错误。故选BC。 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【参考答案】D 【练习5】一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到的阻力为车重的，g取10m/s2，则（　　） A．汽车在前5s内受到的阻力大小为200N B．前5s内的牵引力大小为 C．汽车的额定功率为20kW D．汽车的最大速度为30m/s 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 解析 A．由题意知汽车受到地面的阻力为车重的，则阻力 故A错误；B．由题图知前5s内的加速度 由牛顿第二定律知所以前5s内的牵引力,故B错误；C．5s末达到额定功率,故C错误； D．根据求最大速度,故D正确。故选D。 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 See you later! 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 $