甘肅省武威市高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 7.3 功率課件 新人教版必修2.ppt

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第三節(jié)功率,學(xué)習(xí)目標(biāo)：(第一課時(shí))1.理解功率的概念，知道平均功率和瞬時(shí)功率．2.掌握平均功率和瞬時(shí)功率的計(jì)算方法．3.知道機(jī)械的額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.平均功率和瞬時(shí)功率的計(jì)算方法．2.機(jī)車兩種方式啟動(dòng)問題的求解．,復(fù)習(xí)：,一、功的概念：如果一個(gè)物體受到力的作用，且物體在力的方向上發(fā)生一段位移，這個(gè)力對物體做了功。,二、功的計(jì)算式：,三、各種能量的轉(zhuǎn)化需要靠力做功來實(shí)現(xiàn),一臺(tái)耕地機(jī)一天能耕地約20畝田地,一頭牛一天能耕地五畝田地,誰做的功快?,一部收割機(jī)一天能收割數(shù)十畝水稻,一個(gè)農(nóng)民一天能收割一畝水稻,誰做的功快?,誰做的功快?,老農(nóng)挑水,抽水機(jī)抽水,,2.功率的單位:,瓦特（W）,1.物理意義：表示力對物體做功快慢的物理量。,(單位時(shí)間做功的多少),一、功率：,力對物體做的功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值叫功率,定義式：,4.功率的另一表達(dá)式,①v可以是瞬時(shí)速度,也可以是平均速度大?、讦潦荈與v方向的夾角,3.P=W/t求出來的是力在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢程度，即平均功率。,1.平均功率：描述在一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢,2.瞬時(shí)功率：表示在某一時(shí)刻做功的快慢,二、平均功率和瞬時(shí)功率（第二課時(shí)）,求平均功率,求瞬時(shí)功率,,（V是平均速度）,（v是瞬時(shí)速度）,例、質(zhì)量m=3kg的物體，在水平力F=6N的作用下，在光滑的水平面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=3s，求：（1）力F在t=3s內(nèi)對物體做的功；（2）力F在t=3s內(nèi)對物體做功的平均功率；（3）力F在3s末對物體做功的瞬時(shí)功率。,【答案】54J，18W，36W,解:已知m=3kg,F=6N,v0=0,t=3sa=F/m=2m/s2;s=v0t+1/2at2=9m,vt=v0+at=6m/s(1)W=FS=54J(2)P=W/t=18W(3)P1=FVt=36W,三.額定功率和實(shí)際功率,1.額定功率:,2.實(shí)際功率:,實(shí)際功率應(yīng)小于或等于額定功率,不能長時(shí)間大于額定功率,否則會(huì)損壞機(jī)器,應(yīng)盡量避免,機(jī)械或用電器正常工作狀態(tài)下所能輸出的最大功率叫額定功率,機(jī)器工作時(shí)實(shí)際輸出的功率,也就是機(jī)器銘牌上的標(biāo)稱值。,說明：,1.在日常生活中，我們經(jīng)常說某臺(tái)機(jī)器的功率，或某物體做功的功率，實(shí)際上是指某個(gè)力對物體做功的功率。例如：①汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率就是汽車牽引力的功率②起重機(jī)吊起貨物的功率就是鋼繩拉力的功率,,,高中物理（必修2）,,2.功率和機(jī)械效率區(qū)別,①功率是描述物體做功快慢程度的物理量,②機(jī)械效率是描述機(jī)械做功時(shí)有效利用率的物理量,四.汽車的功率（第三課時(shí)）,汽車在行駛的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率等于額定功率。,P=Fv,汽車功率,汽車的牽引力,汽車的瞬時(shí)速度,汽車加速運(yùn)動(dòng)的情況有兩種：1、以額定功率P額啟動(dòng);2、在恒定的牽引力F作用下勻加速啟動(dòng)。,以額定功率P額啟動(dòng),瞬時(shí)速度V↑,牽引力F↓,加速度a↓,,,F>fa>0,F=f，a=0V最大,,結(jié)論：在額定功率下，當(dāng)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度最大。,瞬時(shí)速度V↑,牽引力F↓,加速度a↓,,,F>fa>0,F=f，a=0V最大,,變加速,勻速,以額定功率P額啟動(dòng),練習(xí)、靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動(dòng)，在開始的一小段時(shí)間內(nèi)，列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（）A、列車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B、列車的速度和加速度均不斷增加C、列車的速度增大，加速度減小D、列車做勻速運(yùn)動(dòng),√,例：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后:①汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？②當(dāng)汽車的速度為5m/s時(shí)加速度多大？③當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時(shí)速度多大？,12m/s,4m/s,1.4m/s2,1、沒有達(dá)到最大速度時(shí)，有瞬時(shí)加速度。,2、達(dá)到最大速度時(shí)，a=0F牽-f=0,注意：發(fā)動(dòng)機(jī)的功率指牽引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。,汽車的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),F>f,以恒定的牽引力F啟動(dòng),2、當(dāng)F=f時(shí)速度最大,1、先勻加速再變加速最后勻速,例2：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。①若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長時(shí)間？②汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？,F=7500N,v=8m/s,t=16s,,,問題討論：機(jī)車起動(dòng),2、機(jī)車以恒定加速度的起動(dòng)過程,,,,,,,,0～t1階段，機(jī)車勻加速,v增大,,P增大,t1時(shí)刻，機(jī)車達(dá)額定功率,t1～t2階段，機(jī)車以額定功率繼續(xù)加速，同情況1,v增大，F(xiàn)減小，一直到a=0,第一種情況：汽車以恒定功率啟動(dòng),第二種情況：汽車以恒定加速度啟動(dòng),共同點(diǎn):當(dāng)F牽=f阻,a=0,汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),V到達(dá)最大值,P=P額,當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，根據(jù)P=Fv知，牽引力與速度成反比，所以通過減小速度來增大牽引力，使汽車能順利上坡。,1、汽車上坡時(shí)，司機(jī)一般要“換擋”減小車速，使汽車以較小的速度爬坡，為什么呢？請用今天所學(xué)的知識(shí)加以解釋。,2、汽車上坡時(shí)，若不減小車速，司機(jī)應(yīng)采取什么措施？為什么？,加大油門，增大輸出功率，來獲得較大的牽引力。,三聯(lián)系實(shí)際學(xué)以致用,